kongressband - Universitätsklinikum Halle - Martin

Medizinische Fakultät
der Martin-Luther-Universität
Halle-Wittenberg
KONGRESSBAND
3. Kongress für
Doktorandinnen und Doktoranden
der Medizinischen Fakultät
der Mar tin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
20. und 21.
November 2015
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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HERAUSGEBER:
Professor Dr. med. Michael Bucher
Prodekan für Nachwuchsförderung
der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
www.medizin.uni-halle.de
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INHALTSVERZEICHNIS
Vorwort
4
Danksagung
4
Doktorandinnen und Doktorandentag 20.11.2015
5
Science-Speed-Dating
6
Promotion an der Medizinischen Fakultät
7
Hallesches Promotionskolleg Medizin
9
Stipendien für Forschungspraktika in Oxford
10
Akademischer Festakt 21.11.2015
11
Abstracts
13
Grundlagenforschung
13
Patientenorientierte Forschung
54
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
3 |
VORWORT
Die Promotion im Bereich Medizin und Zahnmedizin besitzt nicht nur einen ganz besonderen Stellenwert, sondern
bietet im oder nach dem Studium auch eine spezielle Herausforderung. Mit der Anfertigung einer Dissertation erhalten Medizinerinnen und Mediziner die Möglichkeit, erstmals eigenständig eine wissenschaftliche Arbeit zu verfassen sowie im Zuge dessen Forschungsergebnisse zu erzielen, auszuwerten und zu präsentieren. Die Dissertation
bildet somit einen wichtigen Schritt zur wissenschaftlichen Ausbildung und Qualifikation.
Einen über die letzten Jahre hinweg stetig steigenden und mindestens ebenso wichtigen Stand hat auch die Promotion im Fachgebiet Medizinische Wissenschaften. Dort erhalten auch Nicht-Medizinerinnen und –Mediziner
die Möglichkeit, zu einem medizin-relevanten Thema zu promovieren. In allen Fachgebieten geben die mit der
Dissertation einhergehenden wissenschaftlichen Arbeiten einen wichtigen Einblick in die theoretischen, praktischen, klinischen und vorklinischen Bereiche der Medizin und Zahnmedizin. Dabei erlangen Doktorandinnen und
Doktoranden nicht nur einen Überblick zur Entstehung wissenschaftlicher Erkenntnisse, sondern erhalten auch
die Möglichkeit der kritisch-rationalen Bewertung eines Themas.
In diesem Jahr findet bereits zum dritten Mal der Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg statt. Seit der Einführung im Jahr 2011 genießt die
im zweijährigen Rhythmus ausgerichtete Veranstaltung eine hohe sowie steigende Beliebtheit und Nachfrage. Das
Ziel des Kongresses ist es, Studierenden und Promotionsthema-Suchenden eine Übersicht über das Promotionsgeschehen an der Medizinischen Fakultät zu geben.
Am ersten Tag, dem 20.11.2015, präsentieren [73] Doktorandinnen und Doktoranden ihre Dissertationsthemen im
Rahmen von Vortrags- sowie geführten Postersessionen. Zudem bietet der neue und erstmalige Programmpunkt
„wissenschaftliches Speed-Dating“ Interessierten die Möglichkeit, sich zu Fragen zu beruflichen Möglichkeiten und
Perspektiven in der Wissenschaft mit erfahrenen Forschern und potenziellen Doktormüttern und Doktorvätern
auszutauschen. Am Abend werden die Gewinner der jeweiligen Rubriken geehrt und im Rahmen eines zwanglosen
„Come-togethers“ der Tag resümiert.
Am zweiten Tag, dem 21.11.2015, findet in der Aula des Löwengebäudes am Universitätsplatz die feierliche Verleihung der Promotions-, Habilitations- und 4 Preisurkunden statt. Der Festakt wird durch eine Rede des Dekans,
des Rektors sowie eines Festredners – in diesem Jahr Professor Dr. Stefan Hüttelmaier - eröffnet und von einem
Streichquartett musikalisch begleitet. Nutzen Sie den Doktorandenkongress 2015 als ein Forum der Begegnungen
und des fachlichen und persönlichen Gedankenaustauschs. Zusammen mit den wissenschaftlichen und organisatorischen Komitees freue ich mich, Sie willkommen zu heißen.
Ihr
Professor Dr. med. Michael Bucher
Prodekan für Nachwuchsförderung
Halle, im November 2015
DANKSAGUNG
An dieser Stelle möchte ich mich sehr herzlich für die hervorragende Unterstützung in der Vorbereitung
und Durchführung des Kongresses sowie der Erstellung des Kongressbandes bedanken:
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Frau Annett Christel
Herr Michael Marquardt
Frau Kirsten Borst
Herr Dr. Mike Tostlebe
Frau Iris Wollenhaupt
DOKTORANDINNEN UND DOKTORANDENTAG - 20. NOVEMBER 2015
Freitag, 20.11.2015 Universitätsklinikum Halle (Saale), Funktionsgebäude 5/6, Ebene U-2,
Ernst-Grube-Straße 40, 06120 Halle (Saale)
Programm
11:00 – 11:15 Uhr: Eröffnung & Vorstellung des Promotionskollegs Medizin (HaPKoM)
11:15 - 13:00 Uhr: Vortragsession 1
13:00 - 13:45 Uhr: Mittagspause
13:30 – 15:00 Uhr:
Science-Speed-Dating
13:45 - 15:00 Uhr: Postersession
15:00 - 16:15 Uhr: Vortragsession 2
16:15 – 16:30 Uhr: Kaffeepause
16:30 - 18:00 Uhr: Vortragsession 3
ab 18:00 Uhr:
Come-together im Foyer mit kulinarischen und musikalischen Genüssen
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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SCIENCE-SPEED-DATING
Kann man Wissenschaft auch zu seinem Beruf machen? Gibt es die Möglichkeit, als Ärztin oder Arzt Forschung
zu betreiben? Wie forscht ein Forscher? Lässt sich Klinik und Wissenschaft miteinander vereinbaren? Muss man
immer an der Laborarbeitsbank stehen, um große Entdeckungen zu machen? Wie sieht eine Karriere in der Wissenschaft aus und welche Berufsmöglichkeiten gibt es? Kann man auch als Nicht-Mediziner erfolgreich Forschung
in Kliniken betreiben?
Wenn Sie solche oder ähnliche Fragen zu den beruflichen Möglichkeiten und Perspektiven in der Wissenschaft haben (aber bisher nicht wussten, wem man solche Fragen stellen kann), dann haben wir Antworten für Sie.
Im Science-Speed-Dating der Medizinischen Fakultät können Sie sich mit erfahrenen Forschern in einer lockeren
1-zu-1 Gesprächssituation unterhalten und alle Ihre Fragen loswerden. Da es viele unterschiedliche wissenschaftliche Berufsfelder in der Medizin gibt, werden ganz verschiedene Experten Ihnen Rede und Antwort stehen:
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Forscher aus den Grundlagenwissenschaften
Kliniker aus der Patienten-orientierten Forschung
Wissenschaftler aus den Laboren der Klinik
Epidemiologen und Experten der Gesundheits- und Pflegewissenschaften
Beim Science-Speed-Dating erhält zunächst jeder Dater einen Gesprächspartner zugeteilt. Die Fragerunde beginnt.
Wie beim richtigen Speed-Dating ist die Redezeit beschränkt, dann wechseln die Fragenden zum nächsten Experten
weiter. Hierbei erhalten Sie die Möglichkeit mit Wissenschaftlern aus allen vier Bereichen zu sprechen. Ein Moderator erklärt zu Beginn den Ablauf und gibt das akustische Zeichen zum Wechseln.
Wenn Sie also darüber nachdenken, vielleicht die Forschung zu Ihrem Beruf zu machen, dann bietet das ScienceSpeed-Dating Ihnen dazu die einmalige Gelegenheit, alle Fragen (hoffentlich) zu klären.
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PROMOTION AN DER MEDIZINISCHEN FAKULTÄT
Was heißt eigentlich Promotion?
Durch eine Promotion erlangt man den akademischen Grad eines Doktors oder einer Doktorin in einem bestimmten Studienfach/Fachgebiet. Sie ist der Nachweis für die Befähigung zur selbstständigen wissenschaftlichen Arbeit.
Um diesen akademischen Grad zu erlangen, muss ein Promotionsverfahren durchlaufen werden, welches durch das
Hochschulgesetz des Landes Sachsen-Anhalt, die Promotionsordnung der Medizinischen Fakultät zur Erlangung
des akademischen Grades eines „Dr. med.“, „Dr. med. dent.“ bzw. „Dr. rer. medic.“ und deren Durchführungsbestimmungen geregelt wird. Die Promotion beruht auf einer selbstständigen wissenschaftlichen Arbeit (Dissertation),
einer positiven Begutachtung (drei Gutachten) und der erfolgreichen öffentlichen Verteidigung.
Die Dissertation ist eine wissenschaftliche Forschungsarbeit, die eine eigenständig erbrachte, mit neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen abschließende Forschungsleistung dokumentiert. Grundvoraussetzung für eine Promotion ist ein abgeschlossenes Hochschulstudium. Weitere Informationen finden Sie in der Promotionsordnung
und deren Durchführungsbestimmungen.
An der Medizinischen Fakultät werden alle Promotionsverfahren durch den Promotionsausschuss geleitet. Dieser
tagt regelmäßig; in der Regel monatlich.
Der Vorsitzende des Promotionsausschusses ist Prof. Dr. Rüdiger Horstkorte (Institut für Physiologische Chemie).
Die zuständige Sachbearbeiterin im Dekanat ist Frau Iris Wollenhaupt, die Ihnen für Fragen in formellen Belangen
gern zur Verfügung steht.
Kontakt:
Telefon: (0345) 557-1898
Telefax: (0345) 557-1493
E-Mail: iris.wollenhaupt©medizin.uni-halle.de
Sprechzeiten:
Montag bis Freitag von 08.00 - 12.00 Uhr
Termine außerhalb der Sprechzeiten nach Vereinbarung
Mitglieder des Promotionsausschusses
(Amtsperiode 01.09.2014 – 31.08.2018)
Prof. Dr. Rüdiger Horstkorte (Vorsitzender)
Institut für Physiologische Chemie
apl. Prof. Dr. Andreas Wienke (Stellvertreter)
Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik
Prof. Dr. Wolfgang Ballhausen
Institut für Molekulare Medizin
Prof. Dr. Faramarz Dehghani
Institut für Anatomie und Zellbiologie
apl. Prof. Dr. Christian Gernhardt
Universitätspoliklinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie
apl. Prof. Dr. Karin Jordan
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin IV
apl. Prof. Dr. Udo Klöckner
Julius Bernstein Institut für Physiologie
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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apl. Prof. Dr. Stephan Knipping
Klinik für HNO-Heilkunde, Kopf-und Halschirurgie (Städtisches Klinikum Dessau)
apl. Prof. Dr. Kerstin Lorenz
Universitätsklinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral- und Gefäßchirurgie
Prof. Dr. Gabriele Meyer
Institut für Gesundheits- und Pflegewissenschaft
apl. Prof. Dr. Bettina-Maria Taute
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III
PD Dr. Christian Scheller
Universitätsklinik und Poliklinik für Neurochirurgie
Prof. Dr. Christoph Thomssen
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie
PD Dr. Alexander Zipprich
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin I
Nachstehend finden Sie einige wichtige Informationen zum Ablauf einer Promotion. Bitte lesen Sie aber unbedingt
auch die Promotionsordnung und die Durchführungsbestimmungen. (Diese Texte sind kürzer und leichter zu
verstehen als Sie denken!)
Eine Promotion erfordert einen Betreuer oder eine Betreuerin. Diese/r muss habilitiert sein oder zu den berufenen
Professoren gehören.
Ein/e Betreuer/in
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vergibt das Thema,
betreut die wissenschaftliche Arbeit,
stellt die notwendigen Anträge,
ist Gutachter der wissenschaftlichen Arbeit (= Dissertation),
ist Mitglied der Verteidigungskommission.
Betreuer/innen sollten ebenfalls mit dem Verfahren vertraut sein und sollten immer der erste Ansprechpartner für
Sie als Doktorand/in sein!
Wie läuft eine Promotion in der Regel ab?
(Genaues ist in der Promotionsordnung geregelt.)
1. Findung eines Betreuers bzw. einer Betreuerin und eines Themas
2. Abschluss eines Doktorandenvertrages (= Betreuungsvereinbarung). Dieser wird durch den Promotionsausschuss bestätigt.
3. Anfertigung der wissenschaftlichen Arbeit
4. Schreiben der Dissertation
5. Eröffnung des Promotionsverfahrens (Hierzu unbedingt die Promotionsordnung und die Durchführungsbestimmungen lesen!)
6. Begutachtung der Dissertation
7. Verteidigung der Dissertation durch Vortrag und Diskussion
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HALLESCHES PROMOTIONSKOLLEG MEDIZIN
Die Medizinische Fakultät der Martin-Luther-Universität
Halle-Wittenberg bietet Ihren Promovierenden im Rahmen des Halleschen Promotionskollegs Medizin ein
strukturiertes Doktorandenprogramm.
Ziele und Leistungen
• Verbesserung der wissenschaftliche Ausbildungsqualität von Doktorandinnen und Doktoranden
• Förderung des selbständigen wissenschaftlichen Arbeitens
• Möglichkeit zur Vernetzung mit anderen Arbeitsgruppen und Förderung der Interdisziplinarität
Das Promotionskolleg bietet den Promovierenden ein strukturiertes Qualifikationsprogramm, in dem die grundlegenden Fertigkeiten des wissenschaftlichen Arbeitens und Publizierens, die zur Erstellung einer Doktorarbeit erforderlich sind, vermittelt werden. In regelmäßigen Workshops präsentieren und diskutieren die Doktorandinnen
und Doktoranden den aktuellen Stand ihrer Forschungsprojekte und können Probleme und Fragen diskutieren.
Den Mitgliedern wird ein Co-Betreuer zur Seite gestellt. Die Aufnahme ist als Mitglied und Teilnehmer möglich.
Mitglied Gruppe 1 - Studierende Promovendinnen und Promovenden der Medizin/Zahnmedizin
Eine finanzielle Förderung über das Wilhelm-Roux-Programm kann beantragt werden. (Promotionsstipendium)
Voraussetzung:
• Bereitschaft 1 Jahr Freistellung vom Studium
• Studierende vor dem Physikum (M1): Abschluss aller bis zur Bewerbung absolvierten Prüfungen des vorklinischen Abschnitts mindestens mit der Note „gut“ .
• Studierende mit absolviertem Physikum (M1): Abschluss der M1-Prüfung mindestens mit der schriftlichen
Note „gut“ .
Mitglied Gruppe 2 - MD/PhD approbierte, promovierte Human-/Zahnärzte
Finanzierung einer 50%-Forschungsstelle
Voraussetzungen:
• Herausragender Abschluss des Human- oder Zahnmedizinstudiums und herausragende Promotionsleistung
(Dr. med./Dr. med. dent., im Falle internationaler Abschlüsse ist die Äquivalenz nachzuweisen)
• Abschluss der M2-Prüfung mindestens mit der Note „gut“ .
• Abschluss der medizinischen Dissertation mindestens mit der Note „magna cum laude“ .
Mitglied Gruppe 3 - PhD Promovierende Hochschulabsolventinnen und Hochschulabsolventen
Voraussetzungen:
• Abgeschlossenes Hochschulstudium der Medizin oder einer Naturwissenschaft
Mitglied Gruppe 4 – Promovierende aller anderen Promotionsstudiengänge der Medizinischen Fakultät
Voraussetzungen:
• Zulassungsvoraussetzungen der jeweiligen Studien- und Prüfungsordnung des betreffenden Promotionsstudiengangs
Teilnehmer - alle Promovierenden
Voraussetzungen:
• Formloser Aufnahmeantrag unterzeichnet durch Doktorandin/Doktorand und Betreuer
• Abgeschlossener Doktorandenvertrag
Nähere Informationen finden Sie auf der Webpage des Prodekans für Nachwuchsförderung.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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STIPENDIEN FÜR FORSCHUNGSPRAKTIKA IN OXFORD
Bewerben können sich Medizinstudierende der MLU, andere Studierende, die in einer Einrichtung der Medizinischen Fakultät (MLU) forschend tätig sind (z.B. MSc-Studierende der Nat. Fak.), Ärztinnen/Ärzte des UKH, sowie
Ärztinnen/Ärzte in Instituten mit einem MLU-Arbeitsvertrag.
Dauer des Praktikums:
Üblicherweise mindestens drei Monate (Ausnahmen z.B. im Rahmen von Kooperationen möglich)
Fördersatz:
Maximal 1350,00 € pro Monat. Verringerung des Fördersatzes bei gleichzeitiger anderweitiger Förderung (z.B.
durch das Erasmus-Programm).
Voraussetzungen:
Hohe Motivation, soziale Kompetenz, gute engl. Sprachkenntnisse, signifikante praktische Laborerfahrung, Eigeninitiative (Zusage eines Gastlabors in Oxford ist für die Stipendienvergabe erforderlich). Das Projekt muss im
Bereich der biomedizinischen Forschung angesiedelt sein.
Bewerbung:
Mittels eines 2-seitigen Formulars (herunterzuladen unter http://www.medizin.uni-halle.de/index.php?id=5358).
Gegebenenfalls findet ein persönliches Interview (in Englisch) statt.
Sonstiges:
Falls erforderlich, ist eine Unterstützung bei der Laborsuche und eine allgemeine Beratung zum Aufenthalt in Oxford im Rahmen des Interviews, oder danach, möglich.
Erfolgreiche Bewerber/innen erhalten, entsprechend den Richtlinien der MLU, ein Stipendien-Bewilligungsformular, welches ebenfalls auszufüllen und zu unterschreiben ist.
Sponsor:
Die Förderung der Stipendiaten wird durch Mittel des Landes Sachsen-Anhalt (FZ: I 81 2015 / Titel 0602/42988)
ermöglicht. Projektleiter: Prof. Stephan Feller ([email protected]). Stipendien können nur im Rahmen der
vom LSA zur Verfügung gestellten Mittel und nach dessen Vorgaben gewährt werden.
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AKADEMISCHER FESTAKT - 21. NOVEMBER 2015
Samstag, 21. November 2015, 10.30 Uhr
in der Aula des Löwengebäudes, Universitätsplatz 1, 06110 Halle (Saale)
Programm
Musikalische Einleitung
Begrüßung
Professor Dr. med. Michael Gekle,
Dekan der Medizinischen Fakultät
Grußwort
Professor Dr. theol. Udo Sträter
Rektor der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Festvortrag
„Biomedizinische Forschung im Wandel zwischen Anspruch und Wirklichkeit“
Professor Dr. med. Stefan Hüttelmaier
Professor für Molekulare Zellbiologie
Musikalisches Intermezzo
Übergabe der Urkunden
zum Goldenen Doktorjubiläum, an die Preisträger des dritten Doktorandenkongresses,
an die Habilitandinnen und Habilitanden sowie an die Doktorandinnen und Doktoranden
Musikalischer Abschluss
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
ELISA-basierender Kreuztest zum Ausschluss Spender-spezifischer anti-HLA Antikörper (DSA) unter Verwendung von langjährig asserviertem Spendermaterial
Autoren:
Karolin Stöhr, Wolfgang Altermann und Gerald Schlaf
Institut/Einrichtung:
Stabsstelle HLA-Labor, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Antikörper, die gegen HLA-Merkmale (Humane Leukozyten Antigene) eines Spenderorgans gerichtet sind, repräsentieren die Hauptursache für Transplantatabstoßungen. Zum Ausschluss dieser Spender-/Donor-spezifischen
Antikörper (DSA) wurde bereits vor 40 Jahren der funktionelle Komplement-abhängige Lymphozytotoxizitätstest
(LZT) entwickelt, dessen Validität allerdings in höchstem Maße von der Verfügbarkeit vitaler Spenderlymphozyten
abhängt. Asserviertes Material konnte folglich bis dato nicht verwendet werden, um eine Diagnose zum Nachweis
von DSA als Rejektionsursache zu erstellen. Rejektionen können aber chronisch d.h. erst Jahre nach einer Transplantation erfolgen. Zu diesem Zweck wurde ein alternatives ELISA-basierendes Kreuztestverfahren unter Verwendung von Milz- oder Blutleukozytenlysaten der Spender implementiert. Auf diese Weise präpariertes Spendermaterial kann in tiefgefrorenem Zustand fast unbegrenzt aufbewahrt werden, um im Falle einer Rejektion auch nach
Jahren Verwendung zu finden.
Methoden:
Sieben Kombinationen aus asservierten Spenderlysaten und den jeweiligen Empfängerseren von Transplantierten
mit klinisch manifesten Abstoßungsreaktionen wurden mit dem ELISA-basierenden Kreuztestsystem auf eine Beteiligung Spender-spezifischer anti-HLA Antikörper (DSA) untersucht. Da der LZT aus oben beschriebenen Gründen als Referenzmethode ausfiel, wurde die sogenannte virtuelle Verträglichkeitsprobe, d.h. der Abgleich aus Antikörperspezifitäten der Empfänger mit den typisierten Merkmalen der Spender verwendet.
Ergebnisse:
In allen sieben Fällen erwies sich das ELISA-basierende Kreuztestverfahren als geeignet, um unter Verwendung von
asserviertem Spendermaterial eine Verträglichkeitsprobe durchzuführen. Der ELISA-basierende Kreuztest führte in exakter Übereinstimmung mit der virtuellen Verträglichkeitsprobe (s.o.) zu einem Nachweis bzw. zum Ausschluss von anti-HLA DSA als Ursache der klinisch manifesten Rejektionsepisoden. Dieser diagnostische Ansatz
gelang selbst unter Verwendung von über fünf Jahre gelagertem Donormaterial.
Diskussion:
Die bis dato im Zuge der Dissertation untersuchten sieben Fälle weisen in der gesamten Historie der Transplantationsdiagnostik erstmalig einen methodischen Weg, auch langjährig asserviertes Spendermaterial für einen Kreuztest im Post-Transplantations-Monitoring für die Rejektionsdiagnostik zu verwenden und sich nicht nur auf den
virtuellen Kreuztest (s.o.) als diagnostisches Werkzeug zu beschränken.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Inhibitorische Aktivität von Kelch-like 4 auf das Wachstum von Brustkrebszellen
Autoren:
Unverzagt, M., Leyh, B., Dittmer, A., Dittmer, J.
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Proteine der Kelch-like Familie enthalten mehrere Kopien des Kelch-Motivs, einer β-Faltblattstruktur. Die Funktionen der meisten Kelch-like Proteine sind wenig erforscht. Mutationen in einigen Kelch-like Proteinen wurden
mit Tumorbildung assoziiert. Unseren Ergebnissen zur Folge exprimieren Brustkrebszellen nach Aktivierung des
Hypoxie- oder PI3K/AKT-Signalweges signifikant weniger Kelch-like 4. Da beide Signalwege mit Tumorprogression
in Verbindung stehen, haben wir untersucht, ob die Senkung der Kelch-like 4-Expression Konsequenzen für das
Verhalten der Brustkrebszellen hat.
Methoden:
Die RNA-Expression von Kelch-like 4 in verschiedenen Brustkrebszelllinien wurde mittels Q-RT-PCR verglichen.
Um die Senkung der Kelch-like 4 Expression durch Hypoxie oder PI3K/AKT-Aktivierung nachzuahmen, wurden
MCF-7 Brustkrebszellen mit einer spezifisch gegen Kelch-like 4 gerichteten si(small interference)RNA (siKL4) oder
einer Kontrol-siRNA (siLuc) behandelt. Der Effekt dieser siRNAs wurde auf das Wachstumsverhalten von MCF-7
Zellen in Adhäsionskulturen und auf die Fähigkeit dieser Zellen in Suspensionskulturen Sphäroide zu bilden getestet.
Ergebnisse:
Die basale Expression von Kelch-like 4 war in luminal-A-Subtyp-ähnlichen MCF-7 Zellen am höchsten und in basalSubtyp-ähnlichen BT20 und luminal-B-Subtyp-ähnlichen BT474 Zellen am niedrigsten (ca. 100-fach niedriger als
in MCF-7 Zellen). Mit siKL4 konnte der mRNA-Level von Kelch-like 4 auf ein Drittel gesenkt werden. Als Folge
dieser Expressionsreduktion wurde ein signifikant erhöhtes Wachstum der MCF-7 Zellen um ca. 50% beobachtet.
Das galt auch, wenn diese ERα-positiven Zellen in Gegenwart des wachstumshemmenden Anti-Estrogens Fulvestrant inkubiert wurden. Hingegen konnte kein Einfluss von Kelch-like 4 auf die Sphäroidbildungsfähigkeit der Zellen
gezeigt werden.
Das erhöhte Wachstum infolge einer Senkung der Kelch-like 4-Expression weist auf eine proliferationshemmende
Wirkung von Kelch-like 4 hin, was auch erklären würde, warum in Brustkrebszellen mit höherer Proliferationpotenz, wie den luminal-B- und basal-Subtyp-ähnlichen Zellen, die Kelch-like 4-Expression unterdrückt ist. Es ist
daher denkbar, dass Kelch-like 4 Tumorsuppressorfunktionen hat.
Limitationen:
Durch Hypoxie oder durch die Aktivierung des PI3K/AKT-Weges werden weitere Gene beeinflusst, die den Effekt
auf das Brustkrebszellwachstumg durch die Verringerung der Kelch-like 4-Expression abschwächen oder sogar aufheben könnten.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Der Einfluss mesenchymaler Stammzellen und Karzinom-assoziierter Fibroblasten auf
die Aktivität des PI3K/AKT-Weges und die Anti-Estrogenresistenz in Brustkrebszellen
Autoren:
Benjamin Leyh1, Angela Dittmer1, Theresia Lange1, John W. M. Martens2 und Jürgen Dittmer1
Institut/Einrichtung:
1
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Institut für medizinische Onkologie, Erasmus Universität, Rotterdam, Niederlande
Einleitung:
Stromale Zellen, wie mesenchymale Stammzellen (MSC) und Karzinom-assoziierte Fibroblasten (CAFs), zu denen
MSCs differenzieren können, sind wichtige Modulatoren des Tumormikromilieus und tragen entscheidend zur
Tumorprogression und zum Therapieansprechen bei. Für die Proliferation und Therapieresistenzentwicklung im
Mammakarzinom ist die Aktivität des Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K)/AKT-Signalweg von zentraler Bedeutung.
Bei der Resistenzentwicklung gegen Anti-Estrogene wird der PI3K-Weg häufig durch IGFR (insulin-like growth factor receptor) aktiviert. Die Aktivierung von IGF1R erfolgt durch ein komplexes Zusammenspiel von den Aktivatoren IGF -1 und -2 mit deren Inhibitoren den IGFBPs (IGF binding proteins). Stromazellen können eine Anti-Estrogenresistenz durch Aktivierung des PI3K/AKT-Weges in Brustkrebszellen induzieren. Um die Effekte von MSCs und
CAFs auf Brustkrebszellen zu untersuchen, haben wir deren Einfluss auf die Genexpression, auf die Aktivität von
Signalwegen und besonders auf die des IGF/PI3K/AKT-Weges gemessen und das Ansprechen von Brustkrebszellen
auf das Anti-Estrogen Fulvestrant analysiert.
Methoden:
Der Stroma-Einfluss auf den PI3K/AKT-Weg wurde in den ERα-positiven MCF-7-Zellen mittels Applikation von
konditioniertem Medium (CM) von MSCs und CAFs untersucht. Proteinexpression wurde anhand von Plasmamembran-, Kern- und Zytosol-Extrakten mittels Westernblotanalyse durchgeführt. Zur Analyse der Aktivität von
Signalwegen wurden Phospho-spezifische Antikörper benutzt. RNA-Expression wurde mittels quantitativer Reverser Transkriptase-PCR gemessen. Des Weiteren wurde der Einfluss von MSCs/CAFs auf das Ansprechen der
ERα-positiven Brustkrebszellen gegen Fulvestrant wurde im Klonogen-Assay durch Messung der Größe einzelner
Klone untersucht. Zur spezifischen Genexpressionblockade wurden spezifische siRNAs gegen stromale regulierte Transkripte appliziert. cRNA Microarrays wurden ebenfalls durchgeführt, um Genexpressionsänderungen in
MCF-7-Zellen durch MSCs zu analysieren. In silico-Analysen mit einem Kollektiv von 122 endokrin-therapierten
Brustkrebspatienten mit einem ERα-positiven Tumor dienten zur Klärung der Bedeutung verschiedener MSC/CAFmodulierter Gene auf die Prognose.
Ergebnisse:
Unsere Daten zeigen, dass MSCs und CAFs den PI3K-Weg in MCF-7-Zellen über einen parakrinen Mechanismus
induzieren. Gleichzeitig beobachteten wir eine durch MSCs und CAFs vermittelte Erhöhung der Expression von
IGF-2, eine Erniedrigung des IGFBP5-Levels, sowie eine gesteigerte Expression des IGF1-Rezeptors und von Integrin β1 in der Plasmamembran und eine erhöhte Menge von P-STAT3 und Bcl-3 im Kern. Des Weiteren führte das
CM von MSCs und CAFs zur einer Desensibilisierung der MCF-7-Zellen gegen Fulvestrant. Diese Effekte konnten
durch spezifischen Knock-down von IGFBP-5 in MCF-7-Zellen nachgeahmt werden. Somit konnte IGFBP-5 als ein
direktes Ziel in der MSC/CAF-Brustkrebsinteraktion identifiziert werden. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass
das durch IGFBP5 regulierte Bcl-3 für die Resistenzvermittlung gegen das Anti-Estrogen Fulvestrant verantwortlich ist. Eine zentrale Bedeutung von Bcl-3 und zwei seiner Zielgene in den endokrinen Therapie konnte mittels in
silico-Analysen aus den Daten von 122 Patientinnen bestätigt werden.
Erwartete Limitationen:
Die gezeigten Daten basieren auf Zellkultur-Modellen und Ergebnissen aus restrospektiven Datenbankanalysen.
Daher sollten zur Validierung weiterführende Experimente in Tiermodellen oder Analysen von Brustkrebspatientinnen in prospektiven Studien durchgeführt werden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Bedeutung des Transmembranprotein 26 beim Mammakarzinom
Autoren:
Johanna Mirjam Beyer1, Angela Dittmer1, Norbert Nass2, Jürgen Dittmer1
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Institut für Pathologie, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
1
Einleitung:
Das Mammakarzinom ist mit 70.340 Neuerkrankungen im Jahr 2010 die häufigste Tumorerkrankung bei Frauen in
Deutschland. Trotz dieser hohen Rate an Neuerkrankungen, ist die Mortalität seit Jahren fallend. Diese Entwicklung beruht nicht zuletzt auf verbesserten Therapieoptionen. Dabei ist in den letzten Jahren auch zunehmend in
den Fokus geraten, Prognosefaktoren für das Ansprechen auf Therapien zu finden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde
untersucht, ob das Transmembranprotein 26 (TMEM 26) prognostisch oder prädiktiv von Bedeutung ist. TMEM
26 mit einem Molekulargewicht von 41,6 kDa wird auf Chromosom 10 codiert. Seine Funktion ist bisher noch weitgehend unbekannt. In der Maus ist TMEM26 in Milz, Thymus und Lymphknoten exprimiert, zeigt jdedoch keine
Expression in Prostata oder Hoden. Zudem ist TMEM26 ein Marker für beiges Fett.
Methoden:
Immunhistochemische Färbungen von Tumorgewebeschnitten sowie immuncytochemische Untersuchungen und
Westernblotanalysen anhand mehrerer Brustkrebszelllinien (MFC7, AnD3, AnD5, T47D, TT19, BT20, BT474, Hs
578, MDA-MB-231)
Ergebnisse:
Die Western Blot-Analysen zeigten Unterschiede in der Expression von TMEM 26 bei Zellen mit mesenchymalen
im Vergleich zu Zellen mit epithelialen Phänotypus, wobei sich bei mesenchymalen Zellen TMEM26 nicht in der
Zellmembran nachwiesen ließ . Außerdem konnte gezeigt werden, dass TMEM26 nicht nur in der Zellmembran,
sondern auch in anderen Zellkompartimenten vorliegt.
Die Analyse der Färbungen der Gewebeschnitte zeigt, dass TMEM26 sowohl bei Patientinnen mit ERα-positiven
als auch bei Patientinnen mit triple-negativen Mammakarzinomen von Bedeutung ist. Bei den triple-negativen war
eine höhere TMEM26-Expression mit einer schlechteren Prognose verbunden.
Diskussion:
Die fehlende Expression von TMEM26 in der Zellmembran von mesenchymalen Zellen scheint auf eine Phänotypspezifische Funktion von TMEM26 in Brustkrebszellen hinzuweisen. Die prognostische Bedeutung von TMEM26
weist außerdem daraufhin, dass TMEM26 entscheidend an der Progression von Brustkrebs teilnimmt.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Subtypen-abhängige Reaktionen von Mammakarzinomzelllinien auf Karzinom-assoziierte Fibroblasten
Autoren:
Theresia Lange, Benjamin Leyh, Angela Dittmer, und Jürgen Dittmer
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Stromale Zellen, wie Karzinom-assoziierte Fibroblasten (CAFs), beeinflussen die Progression und Resistenzentwicklung des Mammakarzinoms. Insbesondere die Aktivierung des Phosphoinositid-3-Kinase (PI3K)/Akt-Weges
und des Ras/Raf/MEK/Erk1/2-Signalweges über den Insulin-like growth factor (IGF)-1-Rezeptor oder über Integrin
β1 führt zur gesteigerten Proliferation, verbessertem Überleben und Entstehung von Resistenzen gegen Therapien
bei Östrogenrezeptor α (ERα)-positiven Brustkrebszellen. Die Aktivität von IGF-1 und -2, zweier Liganden des IGFRezeptors, werden durch Insulin-like growth factor-binding proteins (IGFBPs) reguliert. IGFBPs können die Liganden binden und somit deren Wirkung inhibieren. Aus Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe war bekannt, dass speziell
die Herunterregulierung des IGFBP5-Levels und die damit verbundene Hochregulierung der Expression von Bcl-3
für die Proliferation von ERα-positiven MCF-7 in Gegenwart des Antiöstrogens Fulvestrant verantwortlich ist. Der
Einfluss von CAFs auf die Fulvestrantresistenz sollte nun bei drei verschiedenen ERα-positiven Zelllinien und bei
drei ERα-negativen Zelllinien untersucht werden, um herauszufinden, welche Effekte CAFs auf die verschiedenen
Brustkrebszelllinien ausüben und in wie weit Bcl-3 und IGFBP5 dabei von Bedeutung sind.
Methoden:
Der Einfluss von stromalen Zellen wurde mittels der Zugabe von konditioniertem Medium (CM) von CAFs (CAFCM) bei den ERα-positiven Zelllinien MCF-7, T47-D, BT-474 und bei den ERα-negativen Zelllinien MDA-MB-231,
BT-20 und SK-BR-3 untersucht. Durch Inkubation der Zellen mit CAF-CM wurde der Effekt auf das Zellwachstum
in Gegenwart und Abwesenheit von Fulvestrant in einem ATP/Luziferase-basierenden Wachstumsassay gemessen.
Mit Hilfe von RNA-Interferenz wurde ebenfalls der Einfluss von IGFBP5 und Bcl-3 auf das Zellwachstum untersucht. Für Western Blot-Analysen wurden siRNA transfizierte oder unbehandelte Zellen mit und ohne CAF-CM
kultiviert und anschließend wichtige Signalkaskaden und Signalmoleküle auf der Proteinebene untersucht.
Ergebnisse:
Die Proliferations-fördernde Wirkung stromaler Zellen auf ERα-positive MCF-7 Zellen konnte in einem Wachstumsassay ebenfalls für die ERα-positiven T47-D gezeigt werden, allerdings nicht nur spezifisch für das Wachstum
in Gegenwart von Fulvestrant. Für Her2-positive SK-BR-3 Zellen war das CM proliferationsinhibierend. Die ERαnegativen Zelllinien MDA-MB-231 und BT-20 wurden von Fulvestrant in ihrem Wachstum nicht beeinflusst und erlangten durch CM-Zugabe keinen signifikanten Wachstumsvorteil. Einige Zelllinien reagierten mit einer gesteigerten Aktivierung des PI3K/AKT-Signalweges unter CM-Einfluss. Eine erhöhte Expression des IGF1R und Integrinβ1
ließ sich für die MCF-7, T47-D und SK-BR-3 Zelllinien nachweisen. Eine Hochregulierung der Bcl-3-Expression, wie
sie bei MCF-7 Zellen nachgewiesen wurde, war bei den BT-474 und SK-BR-3 Zellen ebenfalls zu beobachten.
Diese Daten zeigen, dass Brustkrebszellen unterschiedlichen Subtyps verschieden auf stromale Zellen reagieren
und dass selbst innerhalb der ERα-positiven Subgruppe die Reaktion auf die stromalen Zellen nicht die gleiche ist.
Erwartete Limitationen: Daten sind anhand von Zelllinien erstellt worden. Tumoren sind wesentlich komplexer
und werden nicht nur von CAFs in ihrem Wachstum und ihre Reaktion auf Antiöstrogene beeinflusst.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
The role of the transcription factor MRTF-A during differentiation of mesenchymal
stromal cells into tumor propagating carcinoma associated fibroblasts
Authors:
Sara Werner1, Jana Lützkendorf2, Lutz P. Müller2, Guido Posern1
Institute/Department:
1
Institute for Physiological Chemistry, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Department of Internal Medicine IV, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
The growth of tumors is not only dependent on malignant cancer cells but is strongly influenced by the tumor stroma, comprising fibroblasts and extracellular matrix (ECM). The carcinoma associated fibroblasts (CAF) are thought
to be derived from multipotent mesenchymal stromal cells (MSC) which undergo a myofibroblastoid differentiation in response to tumor cell-derived factors like TGF β. We previously showed that MSCs support tumor growth
in colon carcinoma xenografts, possibly by deposition of collagen. Furthermore, the myofibroblast differentiation
program, including the expression of smooth muscle actin (Acta2), calponin (Cnn1) and collagen genes, involves
the activation of the myocardin-related transcription factor-A (MRTF-A). However, the role of MRTF-A during CAF
differentiation is not understood. The aim of this project is to analyze MRTF-mediated gene expression during the
differentiation of MSC into CAF, and how this affects tumor growth and progression in xenografts.
Methods:
The following methods will be used during the project: cultivation of human bone marrow derived MSC, MSC differentiation into CAF by TGF-β treatment and conditioned medium, siRNA knockdown, lentiviral knockdown, xenograft growth in nude mice, in vivo imaging of tumors in nude mice, microRNA studies
Results:
We show an impaired ability of MSC to differentiate into CAF upon MRTF-A knockdown. MRTF-A is regulating
the expression of the myofibroblast marker genes Acta2 and Cnn1. Control MSC treated with TGF-β exhibit an
increased mRNA level of Acta2 and Cnn1, indicative for MSC differentiation into CAF. Interestingly, in MRTF-A
knockdown MSC no induction of myofibroblast marker genes upon TGF-β treatment was observed. HCT8 colorectal cancer cells and MRTF-A knockdown MSC were coinjected in nude mice. In preliminary results, the tumor
promoting effect of MRTF-A knockdown-MSC was reduced compared to wildtype and control MSC. This supports
our hypothesis of MRTF-A representing an important factor in differentiation of MSC into CAF.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss von Leptin auf die Migration von natürlichen Killerzellen
Autoren:
Trutz-Eckhardt Fischer
Institut/Einrichtung:
Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Weltweit nimmt die Anzahl der übergewichtigen und adipösen Menschen zu. Neben anderen Folgeerkrankungen
ist bei dieser Gruppe eine erhöhte Tumorinzidenz für bestimmte Krebsarten festgestellt worden. Durch eine Zunahme von Fettgewebe steigt auch die Serumkonzentration der von Fettzellen produzierten Hormone (Adipokine)
an – eines davon ist Leptin. Es hat neben zentralen Wirkungen, die zu einer Appetitzügelung und Gewichtsreduktionen führen sollen, auch periphere Wirkungen auf Immunzellen, wie z.B. den natürlichen Killerzellen (NK-Zellen).
NK-Zellen sind Zellen des angeborenen Immunsystems und töten Virusinfizierte- und Tumorzellen ohne vorherige
Sensibilisierung ab. Es wurde gezeigt, dass NK-Zellen unter hohen Leptinkonzentrationen (bei Adipositas) Tumorzellen schlechter lysieren können. Da erhöhte Leptinkonzentrationen auch den Umbau des Aktinnetzwerkes in
Zellen hemmen, kann vermutet werden, dass auch die (Aktin-abhängige) Migration von NK-Zellen beeinflusst wird.
Dies soll(te) im Rahmen dieser Doktorarbeit untersucht werden.
(geplante) Methoden:
Mittels Transwell-Migration-Assay soll die gerichtete Migration der humanen Zelllinie NK-92 unter dem Einfluss
verschiedener Leptinkonzentrationen und Inkubationszeiten zu einem CXCL-12-Gradienten hin untersucht werden. Die ungerichtete Migration wird mittels Time-Lapse Live-Cell-Imaging hinsichtlich der Migrationsgeschwindigkeit betrachtet. Immunhistochemische Färbungen viszeraler Fettproben von i.p.-Leptin-behandelten Mäusen
werden in Hinblick auf die NK-Zell-Dichte untersucht. Adhaesion-Assays mit NK-Zellen unter verschiedenen Leptinkonzentrationen und Inkubtionszeiten werden durchgeführt und verglichen, da die Adhäsionsfähigkeit von Zellen ebenfalls aktinabhängig ist und die Migration maßgeblich beeinflusst.
Erwartete Ergebnisse:
Leptin hat einen Dosis- und Zeit-abhängigen Einfluss auf die Migrationsfähigkeit von NK-Zellen.
Erwartete Limitationen:
Da einige Methoden in unserem Labor erstmalig zum Einsatz kommen, sind Probleme bei der Etablierung erwartet
worden und aufgetreten. Der Einsatz einer Zelllinie ist bzgl. des Ansprechens auf Leptin wahrscheinlich nicht optimal, so dass die Experimente mit primären Zellen wiederholt werden sollten.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Bedeutung von Membranmodifikationen für die Sepsis-assoziierte Aktivierung mikrovaskulärer Endothelzellen
Autoren:
Simon Trommer, Michael Bucher, Julia Schumann
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die endotheliale Dysfunktion nimmt in der Pathophysiologie der Sepsis eine zentrale Rolle ein und ist durch eine
erhöhte Expression pro-inflammatorischer Zytokine, reaktiver Sauerstoffspezies und zellulärer Oberflächenproteine gekennzeichnet. Initiiert wird die Entzündungsreaktion durch die Stimulation zellulärer Zytokinrezeptoren.
Diese Membranproteine werden möglicherweise in ihrer Aktivität durch die mit ihnen interagierenden membranären Mikrodomänen beeinflusst. Ziel der Arbeit ist es zu ermitteln, wie die Lipidzusammensetzung der Zellmembran
mikrovaskulärer Endothelzellen durch Zusatz mehrfach ungesättigter Fettsäuren (PUFA) moduliert werden kann
und welche Bedeutung diese Membranmodifikation für die Zytokin-induzierte Entzündungsantwort hat.
(geplante) Methoden:
Humane mikrovaskuläre Endothelzellen (ATCC: CRL-4025) werden über 6 Tage mit je 15µM Linol-, Arachidon-,
Linolen-, Eikosapentaen- oder Dokosahexaen-säure supplementiert und die Fettsäurezusammensetzung der Zellmembran gaschromato-grafisch bestimmt. Die Zellen werden mit je 5 ng/ml TNF-α, IL-1β und IFN-γ innerhalb der
letzten 24h der Supplementierung stimuliert. Die Zellviabilität wird mit dem RealTime-Glo MT Cell Viability Assay
analysiert. Die Expression von vWF, TF, PAI-1, IL-6, IL-8, MCP-1, GM-CSF, ICAM-1 und VCAM-1 wird durch qRTPCR und ELISA/Durchflusszytometrie ermittelt. Die ROS-Synthese wird mittels CellROX Green Flow Cytometry
Assay bestimmt.
Erwartete Ergebnisse:
Der Zusatz von Linolsäure (LA) in physiologischer relevanter Konzentration (15µM) zum Zellkulturmedium mündet in einen messbaren Anstieg des LA-Gehaltes der Zellmembran. Die LA-Konzentration steigt von 0,5% in unsupplementierten Zellen über 12,5% am 3. Tag der Supplementierung bis zu einem Plateau von 27% ab Tag 6. Im
Gegenzug sinkt der Gehalt gesättigter und einfach ungesättigter Fettsäuren. Es ist anzunehmen, dass die Supplementierung der Endothelzellen mit den weiteren zu testenden PUFA ebenfalls mit einer Anreicherung dieser Fettsäuren in der Zellmembran einhergehen wird. Des Weiteren erwarten wir eine verminderte Entzündungsantwort
PUFA-supplementierter Zellen nach Zytokin-Stimulation.
Erwartete Limitationen:
Die durch Apoptose Zytokin-stimulierter Zellen resultierende geringe Zellzahl könnte folgende Analysen erschweren: qRT-PCR, Durchflusszytometrie.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Zytokin-vermittelter Expressions-Shift vasoaktiver Rezeptoren bei Sepsis
Autoren:
Melanie Cieselski, Julia Schumann, Michael Bucher
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Sepsis ist eine der häufigsten Todesursachen auf Intensivstationen. Dabei kommt es zu einer systemischen Entzündungsreaktion, zu deren lebensbedrohlichen Folgen u.a. die arterielle Hypotension mit Vasodilatation gehört.
Die Gabe vasokonstriktiver Substanzen zeigt dabei kaum eine blutdruckstabilisierende Wirkung. Es gibt Hinweise
darauf, dass die veränderte Expression vasoaktiver Rezeptoren in Gefäßzellen eine Ursache dieser Hyporeaktivität
ist. Ziel ist es daher, den Einfluss Sepsis-relevanter Zytokine auf das Rezeptorprofil glatter Gefäßmuskel- und Endothelzellen zu untersuchen.
Methoden:
Untersucht werden glatte Gefäßmuskel- und Endothelzellen: (i) murine Primärzellen, (ii) humane Zelllinien HITB5
und TIME. Die Zellen werden mit einem Zytokin-Mix (TNF-α, IL-1β, IFN-γ) in einer Zeitreihe (100ng/ml je Zytokin
für 1/4/8/16/24h) und einer Konzentrationsreihe (24h mit 0,1/1/10/100ng/ml je Zytokin) stimuliert. Anschließend erfolgt mittels qPCR die Analyse der Expression von AT1R, AT2R, MASR, ACE1, ACE2, ATRAP, ATIP, adrenerge Rezeptoren α1a/1b/1d/β2, Avpr1a, Ednra and Ednrb.
Ergebnisse und Diskussion:
Die Endothelzellen (mEC, TIME) wurden positiv getestet auf AT1R, ACE1, ATRAP, ATIP, Adra1b, Adra1d, Adrb2,
Ednra, Ednrb. Die glatten Gefäßmuskelzellen (mVSMC, HITB5) wurden positiv getestet auf AT1R, ACE1, ACE2,
ATRAP, ATIP, Adra1b, Adra1d, Adrb2, Avpr1a, Ednra, Ednrb. Dies belegt die Eignung der Zellmodelle für die Untersuchung Zytokin-vermittelter Expressionsänderungen vasoaktiver Rezeptoren. Unsere bisherigen Daten zeigen
zudem, dass die Zytokin-Stimulation der mVSMC einen Shift in der Expression aller detektierbaren vasoregulatorischen Komponenten bewirkt. Die vasokonstriktiven Elemente werden signifikant herunterreguliert, wobei für
AT1R und ACE1 eine zeit- und konzentrationsabhängige Regulation festgestellt werden kann. Bei weiterführenden
Untersuchungen soll der Einfluss der Zytokine auf die Rezeptorexpression von mEC, HITB5 und TIME untersucht
werden. Jedoch deuten die bisherigen Daten bereits darauf hin, dass die limitierte Wirksamkeit vasokonstriktiver Substanzen bei Sepsis auf die verminderte Verfügbarkeit ihrer entsprechenden Rezeptoren durch den Einfluss
Sepsis-relevanter Zytokine zurückzuführen ist.
Erwartete Limitationen:
Die geringe Wachstumsrate sowie reduzierte Lebensdauer der HITB5-Zellen begrenzt die zu untersuchenden Zeitund Konzentrationsmesspunkte.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss des Weichmachers Di(2-ethylhexyl)phthalat auf die Adipogenese einer humanen Präadipozytenlinie
Autoren:
Luise Hunger, Kristina Schädlich, Scarlett Gebauer und Bernd Fischer
Institut/Einrichtung:
Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Übergewicht, Adipositas und ihre Folgeerkrankungen sind aktuelle gesundheitliche Herausforderungen. Umweltschadstoffe stehen im Verdacht, eine Mitschuld an der pandemischen Ausbreitung dieser Erkrankungen zu tragen.
So auch die in großen Mengen für Alltagsartikel aus Kunststoff produzierten Phthalate. Der Weichmacher Di(2ethylhexyl)phthalat (DEHP) und sein Metabolit Mono(2-ethylhexyl)phthalat (MEHP) stehen im Verdacht, die Fettzelldifferenzierung des Menschen während bestimmter Entwicklungsschritte von der mesenchymalen Stammzelle
bis zum reifen Adipozyten zu beeinflussen. Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, den dickmachenden „obesogenen“ Einfluss des DEHP auf die Adipogenese humaner Fettvorläuferzellen (Präadipozyten) zu untersuchen.
Methoden:
Hierzu wurden Zellen der humanen Präadipozytenlinie Simpson-Golabi-Behmel-Syndrom (SGBS) in einer 14-tägigen Zellkultur zu reifen Adipozyten differenziert. Während der Induktionsphase der Differenzierung von Tag 0 bis
Tag 4 wurden sie DEHP gelöst im Induktionsmedium in umweltrelevanter Konzentration von 50 μg/ml ausgesetzt.
Die Hydrolyse von DEHP zu MEHP wurde mittels HPLC-gekoppelter Massenspektrometrie nachgewiesen. Die Dysregulation der Adiponektinsignalkaskade wurde mittels qRT-PCR, Western-Blot und ELISA analysiert. Der Frage
nach einer DEHP-induzierten Hypertrophie oder Hyperplasie der Adipozyten wurde mittels FACS nachgegangen.
Die intrazelluläre Lokalisation von Perilipin und GLUT4 am Tag 10 wurde mittels Immunfluoreszenz ermittelt.
Ergebnisse:
Die qRT-PCR ergab eine direkte Dysregulation der Gene Adiponektin, Adenosinmonophosphat-aktivierte Proteinkinase (AMPK) und Acetyl-CoA-Carboxylase β (ACACB) am Tag 4. Die ELISA der Medienüberstände von Tag 14 ergaben eine langfristig erhöhte Proteinsekretion von LEPTIN, jedoch keine langfristig dysregulierte Proteinsynthese
von ADIPONEKTIN. Die FACS-Analyse am Tag 8 ergab signifikant mehr Fett pro Zelle.
Diskussion:
DEHP wird in MEHP umgewandelt und die DEHP-Exposition dysreguliert die Adiponektinsignalkaskade sowie die
Expression von Leptin. DEHP hat ein obesogenes Potenzial. Es kann nicht gesagt werden, ob die gemessenen obesogenen Effekte auf die DEHP-Exposition oder den Metaboliten MEHP zurückzuführen sind.
Das Ergebnis des LEPTIN-ELISA von Tag 14, welches den DEHP-induzierten Langzeiteffekt von mehr sezerniertem
Protein LEPTIN belegt, steht in keiner Abhängigkeit zur Herunterregulation des LEPR an Tag 4. Das Ergebnis des
LEPTIN-ELISA ist konform mit der FACS-Analyse. DEHP wirkt hypertroph und reife SGBS-Adipozyten der Tage 10
(FACS) und 14 (ELISA) sezernieren nach DEHP-Exposition mehr LEPTIN. Ein vorbereitender Adipogenese-spezifischer Polymerase Chain Reaction Array hatte keine potenzielle Dysregulation des LEPTIN gezeigt. Erst eine mittels
Western-Blot erwiesene Dysregulation der AMPK bei unveränderter Adiponektinsekretion hatte zur Analyse des
potenziellen Einflusses von Leptin auf die AMPK-Signalkaskade geführt. Denn Leptin aktiviert das Enzym AMPK
über den LEPR und den JAK-STAT-Mechanismus.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Influence of cellular aging on the sensitivity of the lungs to cyclic mechanical stress
Authors:
Susanne Wodischeck, Andreas Simm, Hendrik Treede, Babett Bartling
Institute/Department:
Department of Cardiac Surgery, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Aging is a natural process which is characterized by the progressive loss of organ function and decreased adaptability of organs to environmental factors. Senescence, cell apoptosis, oxidative stress, an altered expression pattern
and protein modifications play a role in this process. The accumulation of senescent cells is one of the causes of the
aging of organs, including the lungs. In addition to already known senescence markers, a reduced protein content of
the transcription factor cAMP response element-binding protein (CREB) has been identified.
Healthy young people are not the predominant group of patients who are ventilated in an intensive medical care,
but older, partly multimorbid patients. Since ventilation causes cyclic mechanical stress (CMS) of the lung, especially of the alveolar epithelium, the question is whether senescent alveolar epithelial cells or aged lungs are more
sensitive to CMS, and if so, whether the age-related reduction of CREB plays a role.
(planned) Methods:
A primary cell culture of rat alveolar epithelial cells (ATII cells) has to be established and characterized in terms of
differentiation to ATI cells as well as CREB and other markers of cellular senescence. The cells will be analyzed in
terms of different markers to decide at what time point they undergo differentiation or senescence. This analysis
will be done with Western Blot analysis and RT-PCR. After that, senescent alveolar epithelial cells shall be exposed
to CMS with subsequent analysis of cell viability and CREB signaling pathways.
Expected Results:
The senescence marker CREB is activated in cyclically stretched alveolar epithelial cells (A549). Since this is an
immortal cell line a primary cell culture of rat alveolar epithelial cells was established. The progress of cellular senescence has been determined by acidic beta-Galactosidase staining in long-term cell culture. First experiments in
short-term cell culture show that primary ATII cells undergo a differentiation to ATI cells after a few days.
We expect that senescent cells are more susceptible to CMS and that CREB is involved in this process. Since we
expect that CREB will be reduced in senescent alveolar epithelial cells, we think that these cells will show an altered
CREB signaling in response to CMS compared with pre-senescent cells.
Expected Limitations:
This study is based on monolayer cell culture experiments, which do not represent the real condition in the lung.
Accordingly, other cells existing in the lung are absent. Therefore, this study shall be finally completed by ex vivo
analysis of isolated lungs.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Die Wirkung des Schimmelpilzgiftes Ochratoxin A und dessen Derivaten auf humane
Nierenzellkulturen (HK2-Zellen)
Autoren:
Jenny Friedrich, Gerald Schwerdt, Michael Gekle
Institut/Einrichtung:
Julius-Bernstein-Institut für Physiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Das Mykotoxin Ochratoxin A (OTA) wirkt, nach bisherigen Erkenntnissen, unter anderem nephrotoxisch. Bisher
sind die molekularen Wirkungsmechanismen ungeklärt, in Studien wurde aber anhand der Inkubation von HEK-T
Zellen mit OTA und seinen Derivaten belegt, dass u.a. die Expression des WISP1-Gens unterschiedlich stark gesteigert wird. Da es sich bei den HEK-T Zellen jedoch um embryologische Zellen handelt, soll die Wirkungsweise
von OTA und seinen Derivaten auf humane Nierenzellen - HK2 Zellen -untersucht werden. Dazu werden diese je
24h und 48h mit den Giften inkubiert, die WISP1-Expression wird anschließend mit der von gapdh (als Kontrolle)
verglichen.
(geplante) Methoden:
Zellkultur, qPCR, droplid digital PCR, Western Blot
Erwartete Ergebnisse:
HK2-Zellen verhalten sich ähnlich wie andere humane Nierenzellen
Erwartete Limitationen:
ev. ungeeignetes Zellmodell
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss von mehrfach ungesättigten Fettsäuren auf Phospholipide in Lipid rafts
Autoren:
Christine Hellwing1, Herbert Fuhrmann2, Julia Schumann1
Institut/Einrichtung:
1
Universitätsklinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Veterinär-Physiologisch-Chemisches Institut, Universität Leipzig
Einleitung:
Mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA) haben einen großem Einfluss auf gesundheitliche Prozesse und Entzündungsreaktionen. Bisherige Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe zeigen, dass die Supplementierung von
Makrophagen mit PUFA zu einer Polarisierung der Zellen zum M2-Typ führt (verminderte Stimulations-induzierte
Synthese pro-inflammatorischer Zytokine und reaktiver Sauerstoffradikale, gesteigerte Phagozytose-Aktivität).
Gaschromatographische Daten belegen zudem den Einbau supplementierter PUFA in die Plasmamembran. Diese
PUFA-Inkorporation ist in den Lipid rafts stärker ausgeprägt, als in den umgebenden Membranbereichen. Unklar
ist, in welche Phospholipide die PUFA integriert werden und ob hierbei Unterschiede zwischen Raft- und NichtRaft-Membrandomänen bestehen.
(geplante) Methoden:
Die murine Makrophagen-Zelllinie RAW 264.7 wurde für 72 h supplementiert mit α-Linolensäure (LNA), Eikosapentaensäure (EPA), Dokosahexaensäure (DHA), Linolsäure (LA) bzw. Arachidonsäure (AA), jeweils in einer
Konzentration von 15 µM. Unsupplementierte Zellen dienten als Kontrolle. Lipid rafts wurden Detergenzien-frei
mittels Dichtegradientzentrifugation isoliert und durch unsere Kooperationspartner (Department for Bioscience,
University of Helsinki) massenspektrometrisch untersucht. Zudem wurde der Protein- und Cholesterolgehalt analysiert.
(erwartete) Ergebnisse:
Lipid raft-Isolierung und massenspektrometrische Analyse wurden erfolgreich abgeschlossen. Die MS-Spektren
sind von guter Qualität und zeigen, dass es in Folge der PUFA-Supplementierung zu einer Verschiebung im Phospholipidmuster kommt. Die detaillierte Datenanalyse befindet sich momentan in Arbeit. Auch der Cholesterolgehalt der Nicht-Raft-Membrandomänen unterliegt dem Einfluss der Fettsäuren und nimmt mit stei-gender Kettenlänge supplementierter PUFA zu. Der Proteingehalt ist hingegen unbeeinflusst.
(erwartete) Limitationen:
Die hohe Zahl der für die Lipid rafts-Isolierung benötigten Zellen (1 x 107 pro Probe) sowie die Komplexizität erhaltener MS-Spektren stellen große Anforderungen an Zellkultur und Datenanalyse.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Role of Receptor of Advanced Glycation End-products in hyperoxia-mediated Bronchopulmonary dysplasia and lung development
Authors:
Anke Kindermann, Beate Gündel, Jan Baier, Hendrik Treede, Babett Bartling
Institute/Department:
Department of Cardiac Surgery, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
The lung is a complex structure of many types of cells and structural proteins. Its development begins during the
early embryonic period and continues into early adulthood. Alveolarization takes place mainly after birth by remodeling the parenchyma and capillary network. Intact mature alveolo-capillary membranes are characterized by
strong expression of the Receptor for Advanced Glycation End-products (RAGE) and its soluble form sRAGE, of
which the physiological role is still relatively unclear. Since premature birth interrupts the normal development of
the lung, preterm neonates are more susceptible for developing Bronchopulmonary dysplasia (BPD) in which factors like hyperoxia due to mechanical ventilation or hypoxia due to periods of apnea.
(planned) Methods:
Newborn mice (wildtype and RAGE knockout) were kept under different oxygen concentrations (21% [normoxia],
50% [moderate hyperoxia] and 75% [severe hyperoxia]) for 15 days. In a subgroup, litter mates were additionally
incubate with 5% oxygen (hypoxia) for 10 minutes per day. To provide mother effects the dams were changed everyday. After another 45 days under normoxia, lungs were prepared and analysed for reactive oxygen species (ROS)
by electron spin resonance spectroscopy, level of alveoar marker proteins including RAGE by western blot and immunohistochemistry, level of sRAGE in the broncho alveolar lavage fluid (BALF) by ELISA as well as lung structure
and BALF immune cells by microscopy.
Expected Results:
Moderate hyperoxia for 14 days leads to an increase in lung ROS, which is normalized after another 45 days under
normoxia. An effect on survival, body weight, edema formation and alveolarization in lung was not found. However
concentration of sRAGE in the BALF was slightly reduced especially in mice, which were treated with additional
hypoxia. Daily hypoxia leads to an increased number of alveolar marcophages especially in animals without RAGE
and sRAGE expression.
Pending experiments under severe hyperoxia will show effects on survival, body weight and alveolarization in lung
which will be decreased in mice treated with severe hyperoxia as described in literature. Furthermore mice will show
damages in lung structure and an increased number of immune cells and other cellular evidence of inflammation
under severe hyperoxia.
Expected Limitations:
This study bases on an animal model that might not represent all of the pathlogical features of human BPD. One
critical problem of the animal studies bases on the co-keeping of the litter mates under different oxygen concentrations. To avoid mother effects caused by hyperoxia the dams were changed everyday. However, the experimental
design of the animal testing we used is very well described in literature as a animal model for BPD.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Expression und Funktion der langen nichtkodierenden RNA lncWISP1
Autoren:
Patrick N. Azinovic, Gerald Schwerdt, Michael Gekle
Institut/Einrichtung:
Julius-Bernstein-Institut für Physiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Lange nichtkodierende RNAs können die Genregulation über vielfältige Mechanismen beeinflussen. Das Mykotoxin Ochratoxin A (OTA) ist bekannt in der Entstehung von chronischen Nephropathien beteiligt zu sein, jedoch sind
die molekularen Mechanismen bislang unklar. Durch die Inkubation von primären Nierenzellen mit OTA wurde
ein alternatives Transkript des WISP1 Genes induziert, welches aufgrund seiner Länge und eines fehlenden Proteinproduktes als lncWISP1 (=long noncoding WISP1) bezeichnet wurde. Die Zielsetzung der Arbeit war eine basale
Charakterisierung von lncWISP1- sowie die Untersuchung von dessen Vorkommen in unterschiedlichen Geweben.
Weiterhin sollten die Halbwertszeit, sowie funktionelle Interaktionen mit Proteinen identifiziert werden. Hierzu
wurde ein Augenmerk auf die insulin-like growth factor-2 mRNA-binding proteins (IGF2BPs) gelegt, eine Familie
von onkofetalen, RNA-bindenden Proteinen.
Methoden:
Zellkultur, RT-qPCR, Droplet digital PCR, Western Blot
Ergebnisse:
Durch die absolute Bestimmung der verschiedenen WISP1 RNA Gehalte mittels droplet digital PCR wurden große
Uterschiede im Auftreten der beiden Transkripte in verschiedenen humanen Geweben festgestellt, wobei lncWISP1
am meisten in der Lunge und am wenigsten in Skelettmuskulatur gefunden wurde. Mittels Actinomycin D konnte
die Halbwertszeit von lncWISP1 mit 383 min bestimmt werden. Die Schaffung tumortypischer, azidotischer Bedingungen (pH=6,6) führte in der Ratten-Tumorzelllinie W256 zur Herunterregulation der WISP1 mRNA. Überexpression von lncWISP1 führte zur Veränderung der Proteinmenge der Mitglieder der IGF2BP-Familie, wobei jedoch
deren RNA-Spiegel konstant blieb.
Diskussion:
Die unterschiedliche Expression von lncWISP1 in Zelllinien und Geweben deutet auf eine gewebespezifische Funktion hin. Mit einer Halbwertszeit von 383 min konnte lncWISP1 als „medium stable“ klassifiziert werden. Die Analyse des Einflusses eines tumortypischen pH-Wertes stellt einen Bezug von WISP1 zu pathologischen Gewebeveränderungen dar. Durch die Überexpressionsversuche konnte eine mögliche Einflussnahme von lncWISP1 auf die
Quantität der Mitgliedern der IGF2BP-Familie auf posttransriptionaler Ebene gezeigt werden. Auf dieser Grundlage sind mehrere Varianten der Interaktion oder Modulierung zwischen den IGF2BPs und lncWISP1 denkbar.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Die Bedeutung der Glyoxalase-I für Progression, Invasion, Metastasierung und Angiogenese des hepatozellulären Karzinoms.
Autoren:
Maurice Michel, Marcus Hollenbach, Sabine Pohl, Patrick Michl, Alexander Zipprich
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin I, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Das hepatozelluläre Karzinom (HCC) entsteht fast ausschließlich in Patienten mit Leberzirrhose und stellt eine der
Haupttodesursachen dar. Somit sind alle Auslöser, die zu Inflammation mit oxidativem Stress (ROS) und Zirrhose
führen, Risikofaktoren für die Entstehung eines HCC. ROS entstehen u.a. durch die Bildung von „advanced glycation endproducts“ (AGEs), welche über Bindung an deren Rezeptor (RAGE) proinflammatorisch wirken. AGEs werden durch die Reaktion von in hohen Dosen zytotoxischen Methylglyoxal (MGO) mit Proteinen und Nukleinsäuren
gebildet. MGO wird durch die Glyoxalase I (Glo-I) detoxifiziert. Ziel der Arbeit ist die Bedeutung der Glo-I für das
HCC weiter aufzuklären.
(geplante) Methoden:
Die Analyse der Glo-I erfolgt in HCC-Zelllinien (HepG2, AML12, Huh7) mittels Immunhistochemie, Westernblot
(WB), RT-PCR sowie Enzymkinetik und wird mit Proliferation (Wst-Assay) sowie Migration (Scratch/Tube-Assay)
und Invasion (Boyden-Kammer) korreliert. Mittels pharmakologischer Inhibition der Glo-I über Ethylpyruvat (EP)
wird die Bedeutung der Glo-I auf Proliferation (WB:PDGFR, ERK, pERK; Wst), Migration, Invasion, Angiogenese
(WB:VEGF, VEGFR2) sowie Inflammation (WB:NF-κB, Nrf2, RAGE) untersucht. Apoptose wird mittels Annexin-V/
PI-FACS-Analysen sowie Immunhistochemie analysiert.
Erwartete Ergebnisse:
Huh7-Zellen wiesen die höchste Expression und spezifische Aktivität der Glo-I auf und zeigten die höchste Proliferationsrate. Mittels EP-Gabe konnte die Proliferationsrate nach 1, 3, 6, 12 und 24 h signifikant reduziert werden,
im WB war eine signifikante Abnahme der Expression von PDGFR, pERK, VEGF, VEGFR2, RAGE sowie NF-κB im
Bereich von 1-20mM EP zu verzeichnen. Ferner wurde eine signifikante Stimulation von Nrf2 gesehen. Ergebnisse
bzgl. Migration, Invasion, Apoptose sind noch ausstehend.
Erwartete Limitationen:
Die vielversprechenden Daten der Zellkultur müssen im Tiermodell bestätigt und durch Analysen humaner Proben
konsolidiert werden.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Combination treatment effects of B-RAF inhibitors and copper chelators or heat shock
protein inhibitors in B-RAF-mutant colorectal cancer cell lines.
Authors:
G. Heinrich Klose, Marc Lewitzky, Dirk Vordermark, Stephan M. Feller
Institute/Department:
Institute for Molecular Medicine, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Colorectal cancer (CRC) has an incidence of 62,000 new cases per year in Germany. In ca. 10% of these patients
the tumour cells harbour the B-RAFV600E mutation leading to RAS-independent permanent activation of B-RAF
kinase, an important enzyme in the mitogen activated protein kinase (MAPK) pathway. B-RAF-mutant cancers are
characterized by dedifferentiation and resistance to common therapies, leading to a greatly reduced overall survival when compared to patients with B-RAF wild type tumours. B-RAF inhibitors (vemurafenib, dabrafenib) are
FDA-approved for melanoma patients but lack potency in B-RAF-mutant CRCs when applied as monotherapy. To
overcome resistance mechanisms, which lead to therapy failure or rapid relapse, combination therapies are explored. MEK, a target of RAF kinases, can be blocked through MEK inhibitors like trametinib. However, a combination
of two kinase inhibitors often elicits a potentiation of side effects, resulting frequently in therapy termination or
noncompliance. Better tolerated drug combinations exploiting synergistic effects are therefore highly desirable.
Recently, it was shown in B-RAF mutant melanoma cells that MEK requires copper to activate ERK1/2, the MEK
effector kinases.
We have therefore started to investigate whether copper chelators, widely used in Wilson´s disease patients, can
sensitise B-RAF-mutant CRC cell lines to B-RAF inhibitors. Heat shock protein (HSP) inhibitors, which destabilize
multiple cancer-driving signalling proteins, will also be tested.
Methods:
Resazurin-based cell growth assays, microscope imaging;
planned: soft agar colony formation assay, Western blots
Expected results:
We hope to detect synergistic effects between copper chelators or HSP inhibitors and B-RAF inhibitors.
Expected limitations:
Experiments with cultured cancer cells are only a very first, albeit often essential step, in developing clincially effective inhibitors. If successful, they need to be followed-up with in vivo studies in preclinical models and clinical
studies. Since each cancer has a different mutation spectrum, cell line-based studies need to be conducted with cell
lines derived from different patients to become more reliable. The molecular heterogeneity of superficially similar
human tumors makes it at present virtually impossible to reliably predict effective drug combinations in silico, necessitating extensive ‘wet lab’ tests with living cells.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Von Hippel-Lindau gene and hypoxia-regulated alterations in gene and protein expression patterns of renal cell carcinoma and their effects on cell metabolism and immune
cell response
Authors:
S. Leisz1, K. Schulz1, P. Oefner2, K. Dettmer2, D. Mougiakakos3, E. Wang3, F. M. Marincola4, F. Stehle1 and B. Seliger1
Institute/Department:
1
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
During the last decade the knowledge about the molecular mechanisms of the cellular adaption to hypoxia and the
function of the “von Hippel Lindau” (VHL) protein in renal cell carcinoma (RCC) has increased, but there exists little
information about the overlap and differences in gene/protein expression of both processes.
(planned) Methods:
Therefore the aim of this study was to dissect VHL- and hypoxia-regulated alterations in the metabolism of human
RCC cells using ome-based strategies. The effect of the VHL- and hypoxia-regulated altered gene/protein expression
pattern on the cellular metabolism was analyzed by determination of glucose uptake, lactate secretion, extracellular
pH, lactate dehydrogenase activity, amino acid content and ATP levels.
Expected Results:
By employing VHL-/VHL+ RCC cells and the conditioned media of these cells cultured under normoxic and hypoxic
conditions, VHL-dependent, HIF-dependent as well as VHL-/HIF-independent alterations in the gene and protein
expression patterns were identified. The genes/proteins differentially expressed under these distinct conditions
were mainly involved in the cellular metabolism, which was accompanied by an altered metabolism as well as changes in the abundance of amino acids in VHL-deficient cells (1). In order to determine the secretome-mediated,
VHL-regulated cross-talk between tumor cells and T lymphocytes peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from
healthy donors were cultured in normoxic and hypoxic conditioned media obtained from VHL-/VHL+ RCC cells.
An increased T cell proliferation was detected in the presence of VHL+ conditioned medium (2). In conclusion, the
studies reveal similarities, but also differences in the genes, proteins and secretome controlled by VHL functionality
and hypoxia thereby demonstrating differences in the metabolic switch and immunogenicity of RCC under these
conditions.
1. Leisz S, Schulz K, Erb S, Oefner P, Dettmer K, Mougiakakos D, Wang E, Marincola FM, Stehle F, Seliger B. Distinct von
Hippel-Lindau gene and hypoxia-regulated alterations in gene and protein expression patterns of renal cell carcinoma and
their effects on metabolism. Oncotarget. 2015; 6(13):11395-406.
2. Stehle F, Leisz S, Schulz K, Schwurack N, Weber N, Massa C, Kalich J, Fahldieck C, Seliger B. VHL-dependent alterations in
the secretome of renal cell carcinoma: Association with immune cell response? Accepted for Oncotarget 2015.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Control of classical HLA class I antigen by microRNAs and RNA-binding proteins
Authors:
Anne Meinhardt, Barbara Seliger
Institute/Department:
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Hematologic and solid tumors have developed different strategies to escape immune surveillance including abnormalities in the classical HLA antigens. The underlying molecular mechanisms of altered HLA class I surface antigen
expression are only rarely associated with structural alterations in components of the HLA class I processing and
presentation machinery (APM), but are often due to their deregulation. Based on the discordant mRNA and protein
expression, a post-transcriptional control of HLA class I APM components has been suggested in many tumors, but
microRNAs (miRs) and RNA-binding proteins (RBPs) targeting these molecules have not yet been identified.
(planned) Methods:
To identify the entire spectrum of miRs that control specific APM components, computer algorithms, deep sequencing and miTRAP analysis are used. In addition, immunoprecipitation followed by proteome analysis and mass
spectrometry are performed to identify RBPs that can be linked to the modulation of HLA class I APM component
expression. The expression of the selected miRs and RBPs will be analyzed in different tumor models in particular
in melanoma and their clinical relevance will be determined. Furthermore, overexpression and knockdown experiments using miR mimics and antagomiRs will be performed for functional characterization of APM componentspecific miRs and RBPs in tumor cells.
Expected Results:
Using these different methods a number of candidate miRs and RBPs controlling the expression and function of selected APM components especially TAP and/or tapasin have been suggested. Preliminary results indicate that some
of these miRs were able to reduce the expression of the respective APM component leading to a decreased HLA class
I surface expression of tumor cells, which consequently might inhibit/reduce the T cell-mediated lysis. Currently it
is determined whether the expression of these miRs influence the immunogenicity and tumor growth.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss von mikroRNAs und Glukose auf die pankreatische in vitro-Differenzierung
von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen
Autoren:
Konrad R. Knittel1, Diana Oelschlägel1, Insa S. Schroeder2 und Bernd Fischer1
Institut/Einrichtung:
1
Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt
Einleitung:
Signifikante Unterschiede im Expressionsprofil Pankreas-assoziierter mikroRNAs (miRs) zwischen der in vivo-Pankreasorganogenese und der in vitro-Differenzierung können einen Grund für die aktuell ineffektive Formierung
funktionaler Insulin-produzierender Zellen aus induzierten pluripotenten Stammzellen darstellen. Zusätzlich gilt
Glukose als wichtige Einflussgröße in Bezug auf die Pankreasentwicklung. Aus der Analyse der Expressionsprofile
Pankreas-assozierter miRs während der in vitro-Differenzierung und dem Vergleich mit Ergebnissen von humanen
embryonalen Stammzellen (ESZ) sowie bekannten Daten aus in vivo-Studien ergab sich die Hypothese, dass die
gezielte Induktion von miR-375 in pankreatischen Vorläuferzellen sowie eine Glukosestimulation der differenzierenden Zellen positive Effekte auf die Differenzierungseffizienz ausüben können.
Methoden:
• Etablierung eines Protokolls zur vergleichenden Differenzierung von hiPSZ mit hESZ (hESZ bereits innerhalb
der Arbeitsgruppe etabliert)
• Expressionsanalyse Pankreas-assoziierter Markergene und mikroRNAs im Differenzierungsverlauf (RT-PCR,
Real-Time PCR)
• Modifizierung der Expression von miR-375 in pankreatischen Vorläuferzellen -> Etablierung einer Transfektionsmethode und Analyse der Transfektionseffizienz mittels Durchflusszytometrie
• Modifizierung der Glukosekonzentration im Differenzierungsmedium während des in vitro-Differenzierungsprozesses
• Analyse von Effekten der (kombinierten) Protokollmodifikationen in Bezug auf eine Optimierung der in vitroDifferenzierungseffizienz auf Ebene der Transkription (RT-PCR, Real-Time PCR) und Translation (Immunfluoreszenz, ELISA)
Ergebnisse:
Induktion von miR-375 und Glukosestimulation erhöhen die in vitro-Differenzierungseffizienz durch verstärkte
Expression differenzierungsrelevanter Gene wie PDX1, NGN3 und INSULIN. Eine Erhöhung der INSULIN-Produktion konnte detektiert werden. Bei der Kombination der Protokollmodifikationen zeigten sich partiell synergistische Effekte.
Diskussion:
Große Übereinstimmungen bei der vergleichenden Analyse von hiPSZ und hESZ weisen auf allgemeingültige und
zelllinenunabhänge Regulationsmechanismen in Bezug auf den Einfluss von mikroRNAs und Glukose auf die pankreatische in vitro-Differenzierung hin. Die gezielte Modulation dieser Faktoren stellt somit ein wichtiges Werkzeug
zur Optimierung des Differenzierungsprozesses dar.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Wachstumsretardierung und Verlust der desmosomalen Adhäsion identifizieren die
einzigartige Rolle von Plakophilin 1 in vivo
Autoren:
Katrin Rietscher, Annika Wolf, Gerd Hause, Mechthild Hatzfeld
Institut/Einrichtung:
Institut für Molekulare Medizin / Sektion Pathobiochemie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
In der Haut wird der Zusammenhalt der Zellen durch eine hohe Zahl an Zellkontaktstrukturen gewährleistet. Störungen in der Adhäsion der Hautzellen führen zu zahlreichen Erkrankungen, für die es bisher noch keine erfolgreiche Therapie gibt. Die Plakophiline (PKP) 1-3 sind essentielle Komponenten der Desmosomen. Es ist bekannt,
dass für die Desmosomenbildung mindestens ein PKP erforderlich ist, dennoch ist sehr wenig über differentielle
Funktionen sowohl in Bezug auf desmosomale Adhäsion als auch extra-desmosomale Funktionen verstanden. In
vitro konnte gezeigt werden, dass in Abhängigkeit von der Phosphorylierung von PKP1 durch AKT2, PKP1 einerseits Adhäsion verstärken und andererseits Proliferation stimulieren kann. Der Verlust von PKP1 führt zu einer
autosomal rezessiven Erkrankung der Haut („epidermal dysplasia skin fragility syndrome“; EDSFS), für die u.a. eine
Blasenbildung und Verkrustungen der Epidermis sowie der Verlust von Haaren und die Reduktion an Schweißdrüsen charakteristisch sind. Um die Funktionen von PKP1 in vivo zu analysieren, wurden PKP1 knockout (KO) Mäuse
generiert und näher charakterisiert.
Methoden:
Mittles Cre/loxP-System wurden PKP1 KO Mäuse generiert, überprüft (PCR, Southern Blot, Western Blot) und
analysiert: Histologie der Haut (H&E-Färbung von Paraffinschnitten), Quantifizierung der Desmosomengröße u.
-anzahl (Elektronenmikroskopie), Analyse der Hautbarriere (Toluidinblau Färbung, TEWL) u. des H2O-Verlustes,
Isolierung/Quantifizierung der Struktur/Größe von Korneozyten, Analyse der Lokalisation/Expression von desmosomalen Proteinen/ Adherens Junctions Proteinen/ Keratinen in der Epidermis (IF: Immunofluoreszenzstudien
auf Kryoschnitten, Western Blot) sowie Isolierung u. Analyse von immortalisierten Keratinozyten (Western Blot,
IF, Dispase assay, Proliferationsassay).
Ergebnisse:
PKP1 KO Mäuse sind neonatal letal, zeigen eine Wachstumsretardierung und ein verringertes Geburtsgewicht im
Vgl. zu Wildtyp (WT) Mäusen. Die Haut ist fragil, zeigt Läsionen und in suprabasalen/granularen Schichten einen
verringerten Zellzusammenhalt. Die Anzahl und Größe der Desmosomen in suprabasalen Hautschichten ist signifikant verringert. PKP1 KO Mäuse zeigen eine gestörte Hautbarriere (nur von innen nach außen) und verlieren über
die Haut mehr Wasser als WT Mäuse. Isolierte Korneozyten zeigen kaum Veränderungen, sind allerdings gering
kleiner. IF zeigen weiterhin, dass PKP1 essentiell für die Lokalisation u. Expression von anderen desmosomalen
Proteinen ist. Keratinozyten bestätigen in vitro die reduzierte Zell-Zell-Adhäsion sowie eine reduzierte Zellproliferation.
Diskussion:
Das untersuchte Mausmodell zeigt die duale Funktion des desmosomalen Proteins PKP1 in vivo: (1) es gewährleistet stabile interzellulären Zusammenhalt und (2) es spielt eine Rolle in Zellkommunikation und Wachstumskontrolle. Unser Mausmodell bietet somit eine hervorragende Basis, um die molekularen Mechanismen des EDSFS zu
entschlüsseln und trägt weiterhin dazu bei, die Rolle von PKP1 in der Cancerogenese, in welcher Überexpression
als auch Verlust des Proteins bekannt sind, zu verstehen, da eine gestörte Balance zwischen Adhäsion und Wachstumskontrolle die Basis für Tumorwachstum darstellt.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Modulation of CREB by oncogenic transformation in vitro und in vivo
Authors:
A. Steven1, C. Massa1, C. Wickenhauser2, M. Heiduk1, CV. Recktenwald1, B. Hiebl3 and B. Seliger1
Institute/Department:
1
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
2
Institute for Pathology, University Medicine Halle (Saale)
3
Centre for Medical Basic Research, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Oncogenic transformation is often associated with an increased expression of the cAMP response element binding
(CREB) transcription factor controlling the expression of genes involved in cell proliferation, cell cycle, apoptosis
and tumor development, but a link between K-RASV12-induced transformation and CREB has not yet been determined.
(planned) Methods:
The constitutive and/or inhibitor-regulated mRNA and protein expression of CREB and signal transduction components as well as growth properties of parental fibroplasts, K-RASV12-transformed counterparts, shCREB K-RASV12
transfectants and human colon carcinoma cells were determined using qPCR, Western blot analysis, proliferation,
migration and invasion and immunohistochemistry.
Expected Results:
Increased CREB mRNA and protein levels accompanied by an enhanced CREB activity were detected in K-RASV12transformed murine fibroblasts and K-RASV12-mutated human tumor cell lines, which were dependent on the MAPK/
MEK, PI3K and/or PKC signal transduction. Immunohistochemical staining of colorectal carcinoma (CRC) lesions
and murine tumors with known ras gene mutation status using CREB- and p-CREB-specific antibodies revealed a
link between CREB expression and RAS status in K-RASV12 mutated CRC lesions when compared to control tissues.
Silencing of CREB by shRNA and/or treatment with the CREB inhibitor KG-501 reverted the neoplastic phenotype
of K-RASV12 transformants as demonstrated by a fibroblast-like morphology, enhanced apoptosis sensitivity, increased doubling time, decreased migration, invasion and anchorage-independent growth, reduced tumorigenesis
and enhanced immunogenicity in vivo. The impaired shCREB-mediated invasion of K-RASV12 transformants was
accompanied by a transcriptional down-regulation of different matrix metalloproteases coupled with their reduced
enzymatic activity. Therefore, CREB plays an important role in the K-RASV12-mediated neoplastic phenotype and
might represent a suitable therapeutic target for murine and human K-RASV12-induced tumors.
1. Steven A, Leisz S, Massa C, Iezzi M, Lattanzio R, Lamolinara A, Bukur J, Müller A, Hiebl B, Holzhausen HJ, Seliger B. HER2/neu mediates oncogenic transformation via altered CREB expression and function. Mol Cancer Res. 2013; 11(11):146277.
2. Steven A, Heiduk M, Recktenwald CV, Hiebl B, Wickenhauser C, Massa C, Seliger B. Colorectal carcinogenesis: Connecting
K-RAS-induced transformation and CREB activity in vitro and in vivo. Mol Cancer Res. 2015; 13(8):1248-62.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Maternal insulin-dependent diabetes mellitus leads to an altered microRNA expression
in maternal plasma and preimplantation embryos during early pregnancy
Authors:
Pendzialek SM, Knelangen JM, Grybel K, Gürke J, Schindler M, Fischer B and Navarrete Santos A
Institute/Department:
Institute for Anatomy and Cell Biology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
MicroRNAs (miRs) are small non-coding RNA molecules of 19-24 nucleotide length with great importance for biological processes such as development and embryogenesis. Recent studies suggest that miRs are also regulators
and markers of placental development, reflecting physiological and pathological placental conditions. Metabolic
disorders like diabetes mellitus affect placentation and placenta function already at the time of trophoblast differentiation with potentially long-lasting effects on offsprings’ health. We hypothesise that specific trophoblast miRs
could be a useful tool for the identification of diabetes-related placental dysfunctions.
Methods:
Experimental insulin-dependent diabetes (expIDD) was induced in female non-pregnant rabbits by alloxan treatment. Rabbits were hold in diabetic conditions with blood glucose concentrations of >14 mmol/l by regular insulin
supplementation 3 times per day. Six days after mating the maternal blood and endometrium samples were collected, embryos recovered and RNA extracted. In vitro culture experiments with 0, 10 or 25 mM glucose for 5 hours,
with 17nM insulin for 2 hours or with leukaemia inhibitory factor (LIF; 10 ng/ml) for 4 hours were performed with
day 6 blastocysts from healthy and diabetic rabbits. The relative expression of miR-27b, -141, -191, -222 and -433
and of miR target genes (IGF2, PPARγ and CREB1) was analysed by RT-qPCR in maternal plasma, endometrium and
in in vivo and in vitro derived day 6 blastocysts (blastocyst cavity fluid, embryoblast and trophoblast cells).
Results:
MiR-27b, -141, -191, -222 and -433 were expressed in maternal plasma and endometrium, in embryoblast and
trophoblast cells and in blastocyst cavity fluid. They were downregulated by maternal diabetes. Furthermore, we
detected an altered mRNA expression of miR target genes in blastocysts developed under diabetic conditions. In in
vitro experiments we used LIF, insulin and glucose to stimulate embryonic miR-27b, -141, -191 and -222. In vitro
data indicate that changes in maternal hormones and metabolites are reflected by an adapted miR regulation in
embryos from diabetic mothers.
Conclusions:
We show that miRs are expressed in blastocyst cavity fluid where they might serve as communicator between embryoblast and trophoblast cells. Furthermore, maternal diabetes was linked to an altered miR expression in both
embryonic compartments and in maternal plasma, demonstrating that miRs could serve as biological markers as
early as during the preimplantation period.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Pericardial fluid microRNAs as possible biomarkers for gender specific differences in
patients undergoing coronary artery bypass graft surgery (CABG)
Authors:
Bal Krishna Orgyan, B. Hofmann, R.-E Silber, H. Treede, Andreas Simm
Institute/Department:
Department of Cardiac Surgery, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Coronary artery disease (CAD) and consequently ischemic heart disease (IHD) is the leading cause of death both
in Germany as well as worldwide. Female gender is preventive at young age and a risk factor at old age resulting in
early and increased mortality after coronary artery bypass graft surgery (CABG). It remains unclear why the risk of
elderly women is higher than that of elderly men.
Objectives:
Analysis of gender specific differences on the basis of micro RNAs analysed in pericardial fluids.
Methods:
20 patients (10 male + 10 female ) with age 70±3 yrs admitted for elective isolated CABG (Coronary artery bypass
graft surgery) will be included for this prospective study. We will collect pericardial fluid (PF), plasma (PL), mammary artery (MA) and right atrial appendage (RAA) as biological samples from patients. For RNA isolation, the miRNeasy serum/plasma Kit and miRNeasy mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany) are used. RNA from pericardial fluids will
be analysed with µRNA Microarrays from Affymetrix to get a µRNA profile and with real time PCR (miRCURY LNA™
microRNA PCR / Exiqon, Vedbaek, Denmark) for validation. The study was approved by the local ethics committee.
Results: Intact RNA can be isolated from all samples. The RNA amount from pericardial fluid is sufficient to get a
respective µRNA profile using array technology. The isolated RNA from PF and RAA could be demonstrated with
agarose gel electrophoresis. The quality of RNA isolated from PF, PL, MA, RAA has been controlled using Bioanalyser. Using real time PCR, the expression of the housekeeping hsa-miR-103a-3p as well as selected cardiac specific
hsa-miR-208a-3p and hsa-miR499a-5p µRNAs could be verified. Preliminary report shows difference in µRNA expression between male and female patients.
Conclusion:
Cardiac µRNA can be isolated from the pericardial fluid. Further studies will prove if µRNA profiles can be identified
which explain gender differences in patients undergoing CABG surgery.
Limitation:
Only small cohort has been included due to lack of financial aid and due to ethical issue collection of ventricular
biopsie was not possible.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Influence of different Selenium compounds on the proteome of mice tissue
Authors:
Jette Rahn, Claudia Lennicke, Rudolf Lichtenfels, Barbara Seliger
Institute/Department:
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Selenium (Se), an essential trace element, plays a crucial role in health and disease. Its many physiological functions
are mediated by Se incorporation into selenoproteins, in the form of selenocysteine, the 21st proteinogenic amino
acid. The efficacy and function of Se compounds depends on the concentration and chemical species, thereby the
aim of the project was to analyze the impact of three Se compounds in two concentrations on the proteome of colon
and liver tissue.
(planned) Methods:
56 male C57BL6/J mice were assigned to seven groups and fed with diets supplemented with selenite, selenate or
selenomethionine (SeMet) at Se-adequate (150 μg/kg diet; ad) or Se-high (750 μg/kg diet; hi) doses and one group
received a Se-deficient diet. After 20 weeks of intervention the colon and liver were removed for two-dimensional
difference gel electrophoresis (2D-DIGE) analysis. Spots of interest were identified via MALDI-TOF mass spectrometry and validated with RT-PCR and Western blotting.
Results:
In colon tissue 41 proteins and in liver 25 proteins were identified to be significantly regulated regarding their expression as a result of the different Se supplementations. The proteins identified are mostly involved in metabolic
processes of colon (32%) as well as of liver tissues (33%). In relation to the protein class in colon tissue most proteins
are hydrolases (18%) or oxidoreductases (14%), while in liver tissues most are nucleic acid binding proteins (17%)
or even oxidoreductases (10%). One representative example for the colon tissue is the acetyl-coenzyme A synthetase 2-like (Acss1), a protein involved in the TCA cycle, which is up to 2-fold upregulated in the Se-supplemented
groups compared to the Se-deficient group at the protein level and the RT-PCR analysis showed comparable mRNA
expression of Acss1. In liver tissue the glutathione-S-transferases (GST) Mu1 and P1 are 2-fold downregulated in
the Se-supplemented groups compared to the Se-deficient group. Furthermore the NF-kappa-B-repressing factor
(Nkrf) is 2-fold downregulated in the selenite-high group compared to the selenite-ad group.
Expected Limitations:
The normal colon epithelium and liver cells used for the functional analyses might be crucial due to their short
lifetime.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Impact of Piwi-like gene knockdown on spermatogenesis-related gene expression
Authors:
Giebler M, Greither T, Behre HM
Institute/Department:
Centre for Reproductive Medicine and Andrology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Differentiation of human germ cells involves multiple processes, including conservation of pluripotency but also
controlled cell division, meiosis and differentiation. This is accompanied by repression of somatic genes, as well as a
unique epigenetic reprogramming. The Piwi gene family (P-element induced wimpy testis) is the germline expressed
subclade of the Argonaute proteins. Piwi genes are expressed in pre-pachytene and pachytene stages of spermatogenesis where they act in germ cell development and silencing of retrotransponsons to maintain genomic integrity
and stem cell character. Their expression is typically repressed in late stages of spermatogenesis. In this study, we
analyze the impact of the specific knockdown of Piwi-like 1 and Piwi-like 2 in cell systems with stem cell properties.
Methoden: For analysis we used TCam2, a cell line derived from a human seminoma, which shows significant similarities to PGCs and the germ cell lineage. NT2D1 cells display characteristics embryonal of pluripotent stem cells.
4 x 105 TCam2 and NT2D1 cells were reverse transfected with 6nM siRNA pool of Piwi-like 1 or Piwi-like 2 (siTools
Biotech) using Lipofectamine RNAiMAX according to manufacturer’s instructions. After 48h cells were harvested
and used for either RNA or protein isolation. RNA was isolated using TRIzol method. After reverse transcription
of total RNA, mRNA amounts of Piwi-like genes and 23 genes related to various differentiation lineages were examined via quantitative real-time-PCR. mRNA expression was quantified relative to GAPDH transcripts using dcT
method. For protein detection cells were lysed with RIPA and investigated in Western Blot analysis. GAPDH protein
served as reference.
Results:
siRNA-mediated knockdown of Piwi-like 1 led to a 60% reduction of Piwi-like 1 mRNA levels in TCam2 and NT2D1
cells. In addition, mRNA expression of genes important for early germ cell development like Blimp1 and Tcfap2c
was reduced about 30% and Nanos3 was decreased about 40% in Tcam2 cells while the expression of pluripotency
genes (Nanog, Oct3/4, Stella and Prdm14) remained unaffected. mRNA expression of Sox2, a marker of primary
germ cells responsible for self-renewal, was also 40% reduced. No upregulation of mesoderm or endoderm markers
could be detected after downregulation of Piwi-like 1, as well as any morphological changes.
Next we established siRNA-mediated knockdown of Piwi-like 2 in Tcam2 and NT2D1 cells. Piwi-like 2 mRNA expression was reduced up to 70%. Using conventional RT-PCR, a 20% reduction of Tnap could be detected in NT2D1.
The expression levels of other mRNAs were not significantly altered.
Expression of Piwi-like interaction partners in retrotransposon silencing like Trdr1 and Trdr5 as well as LINE-1
mRNA or Piwi-like 3 and 4 was not affected.
Discussion:
Aim of the study was to investigate the role of Piwi-like 1 and 2 genes in association with germ cell development.
TCam-2 and NT2D1 are models to study mechanisms that control differentiation and maintenance of stem cell character. Based on our data we suggest that Piwi-like genes 1 and 2 play an essential role in early germ cell development
in humans. We propose that they are acting upstream of genes which are expressed in the early germ line. Recent
results suggest that repressing somatic differentiation occurs in a Piwi-like-independent pathway. Concordantly,
the expression levels of LINE-1 and Trdr1 and Trdr5 mRNA remained unaffected, supporting the idea that transient Piwi-like knockdown is not enough to obtain effects on transposon silencing. In summary, we propose a model
wherein early stem cell genes are downstream effectors of Piwi-like mediated repression of somatic differentiation.
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Titel der Arbeit:
Neurale Differenzierung pluripotenter Stammzellen zur Analyse psychiatrischer Erkrankungen
Autoren:
Jovita Schiller
Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Genetische Variationen sind eine Ursache für psychiatrische Erkrankungen, die die Entstehung, den Verlauf und die
Behandlung der Erkrankung beeinflussen. Eine veränderte Genexpression kann bereits während der Embryonalentwicklung einen Einfluss auf die Reifung oder Funktionalität von Nervenzellen haben. Die Reprogrammierung
von Körperzellen (z.B. Blutzellen) zu induziert-pluripotenten Stammzellen (iPS) bietet dabei die Möglichkeit, patientenspezifische genetische Informationen zu konservieren. Die Differenzierung von iPS-Zellen zu Nervenzellen
und deren funktionelle Analysen im gesunden und erkrankten in vitro-Zellkulturmodell soll den Einfluss genetischer Variationen genauer klären.
Methoden:
Humane iPS-Zellen können neuralen Stammzellen (NSZ) differenziert werden. NSZ reifen zu Neuronen mit Zelltyp-spezifischen Eigenschaften. Vor allem dopaminerge, glutamaterge und GABAerge Neurone des zerebralen Kortex stehen im Vordergrund der Untersuchungen. Neben der adhärenten Differenzierung können NSZ in dreidimensionalen Strukturen zusammengelagert und differenziert werden. Mit diesen zerebralen Organoiden können
Schichtbildungsprozesse des Kortex in vitro nachvollzogen werden. Weiterhin ermöglichen molekularbiologische
Methoden eine gezielte Veränderung des Erbguts einer Zelle. So können z.B. bei gesunden iPS-Zellen spezifische
genetische Veränderungen, wie sich auch bei Patienten auftreten, vorgenommen werden. Dies hat den Vorteil, dass
man eine einzige genetische Veränderung und deren Auswirkungen auf die Funktionalität der Zelle autark betrachten kann, da das Erbmaterial der Patienten selbst meist noch weitere genetische Variationen aufweisen, deren Einfluss auf die Krankheit nicht auszuschließen ist.
Ergebnisse:
Mit Hilfe eines 4-Schritte-Protokolls konnten etablierte iPS-Zellen effizient zu NSZ differenziert werden. Durch
Protein- und Transkriptanalysen von NSZ sowie reifen Nervenzellen wurden zellspezifische Marker nachgewiesen.
Die Funktionalität der Neurone wurde zudem mittels Patch-Clamp-Untersuchungen bestätigt. Hergestellte zerebrale Organoide simulierten schon nach wenigen Wochen die humane Kortexentwicklung. Die Nervenzellen der
zerebralen Organoide konnten Bereichen des Vorder-, Mittel- und Hinterhirns zugeordnet werden.
Limitationen:
Die Reprogrammierung von Blutzellen zu iPS-Zellen ist bisher sehr ineffizient, weshalb Fibroblasten aus Hautzellen
verwendet werden. Eine Hautbiopsie bei psychiatrisch erkrankten Patienten gestaltet sich jedoch als sehr schwierig.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Influence of moderate and severe hyperoxia in newborns on lung development and physical activity
Authors:
Binder L, Kindermann A, Gündel B, Treede H, Bartling B
Institute/Department:
Department of Cardiac Surgery, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Preterm infants often require mechanical ventilation and supplemental oxygen administration due to lung immaturity. It is apparent that hyperoxia is causing the generation of reactive oxygen species (ROS) in the exposed tissue
which contributes to the development of ventilation-mediated lung injury, such as bronchopulmonary dysplasia
(BPD), a long-term complication in very preterm infants requiring ventilation assistance. Also, if administered early
in life it can lead to an increased risk of respiratory diseases and insufficiency, such as impaired lung function and
reduced exercise capacity up until adulthood. Our aim is to examine the effects of moderate and severe hyperoxia
administered to neonate mice on physical activity in childhood and vice versa.
(planned) Methods:
In an initial trial we exposed neonate C57Bl/6 mice to either moderate (50% O2) or severe (75% O2) hyperoxia for a
predefined time, ranging from 10 mins to 2 hrs. Another group of mice was raised at the above outlined conditions
for 15 days with and without daily periods of apnoe, simulated by hypoxia. In both cases we measured the amount
of residual ROS in the dissected lungs as a parameter of oxidative stress and, therefore, sign of immediate lung
damage. In a second trial, newborn female C57Bl/6 wildtype mice were raised at 50% O2 or 75% O2 for 15 days and
then transferred to normoxia. In all above cases, internal control mice were correspondingly raised at normoxic
conditions (21% O2). At day 30 we provided them monitored running wheels for additional 30 days until dissection.
Dissected lungs will now be examined for oxidative stress, inflammation and relevant changes in lung architecture.
For that, electron spin resonance (ESR) spectoscropy, microscopy and biochemical analyses are planned.
Expected Results:
Preliminary investigations of dissected lungs showed a moderate increase in ROS generation after 15 days of 50%
O2 administration, without significant changes in lung inflammation and architecture. However, at 75% O2 administration we expect significant changes in these parameters. Moreover, we believe that the additional application
of physical exercise in a running-wheel can influence the extent of lung damage.
Expected Limitations:
Lung physiology and immunology of mice and humans are different in some points. Moreover, studies using one
mouse strain can never reproduce the variability among humans. Therefore, our study will only indicate the general
problem of hyperoxia when applied in preterm neonates.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss von biomechanischen Eigenschaften und Cannabinoiden auf die Tumorinvasion
Autoren:
Tim Hohmann, Urszula Grabiec, Chalid Ghadban, Faramarz Dehghani
Institut/Einrichtung:
Institut für Anatomie und Zellbiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Cannabinoiden werden anti-tumorösen Effekte zugeschrieben, welcher jedoch bisher kaum untersucht wurden.
Gleichzeitig weisen zahlreiche Untersuchungen darauf hin, dass mechanische Eigenschaften Tumorzellen von gesunden Zellen unterscheiden können. In dieser Arbeit wurde die Hypothese untersucht, ob cannabinoide Einfluss
auf die mechanischen und migratorischen Eigenschaften haben und ob diese ein potentieller Marker für die Invasivität von Tumorzellen sein können.
Methoden:
Es wurden 3 verschiedene Glioblastomzelllinien untersucht und die mechanischen Eigenschaften einzelner Zellen
unter Cannabinoideinfluss mittels Atom-Kraft-Mikroskop bestimmt. Migratorische Eigenschaften von Einzelzellen
wurden mittels Lebendzellmikroskopie betrachtet, während die Invasionseigenschaften in einem Co-Kultur Modell
mit organotypischen hippokampalen Schnittkulturen analysiert wurden.
Eine anschließende Netzwerkanalyse verbindet dabei die an Einzelzellen gemessenen Größen mit den Ergebnissen
der Invasisivitätsmessungen.
Ergebnisse:
Die Messungen zeigten die Fähigkeit der Cannabinoide sowohl migratorische, als auch mechanische Eigenschaften
und die Invasivität, in einer Zelltyp abhängigen Weise, modulieren zu können. Der Netzwerkanalytische Ansatz
ergab, dass eine verallgemeinerte Festigkeit eine sehr starke Korrelation mit der Invasivität aufweist.
Diskussion:
Veränderungen im Zytoskelett durch die Applikation von Cannabinoiden wurden bereits mehrfach beschrieben
und stehen damit in einem direkten Zusammenhang mit den gemessenen mechanischen und migratorischen Eigenschaften, die hier erstmalig für cannabinoid-behandelte Gliblastomzellen quantifiziert werden konnten. Ebenso
konnten die anti-tumoralen Effekte von Cannabinoiden bestätigt werden, wodurch sie als mögliches ergänzendes
Therapeutikum für die Tumortherapie in Frage kommen. In dieser Arbeit konnte weiterhin gezeigt werden, dass
die mechanischen Eigenschaften ein potentieller Marker für die Vorhersage der Invasivität innerhalb des genutzten
Modelles darstellen und somit zukünftig von klinischem Interesse ist.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Selenium supplementation – Good or bad?
Authors:
Claudia Lennicke1, Jette Rahn1, Rudolf Lichtenfels1, Anna Kipp2, Andreas Müller3, Ludger A. Wessjohann4 and Barbara Seliger1
Institute/Department:
1
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Selenium necessary for the formation of selenoproteins gained novel attention, since it has been shown to have
positive effects on prevention or therapy of certain tumors. Furthermore, selenium has been credited with insulinmimetic and antidiabetic properties both in vitro and in vivo. Besides those beneficial potentials, epidemiological
studies raised concerns that long-term supplementation with high selenium concentrations increase the risk for
developing diabetes mellitus. Due to the discrepant data on pro- and/or anti-diabetic effects of selenium supplementation, the present study was undertaken to compare the impact of the anorganic (sodium selenate, sodium selenite) and organic (selenomethionine) selenium compounds on the cellular anti-oxidative capacity and parameters
of the energy metabolism in hepatic tissue of mice.
(planned) Methods:
56 male C75BL/6J mice were assigned to 7 groups (n=8) and fed either a Se-deficient, Se-adequate (150 µg Se/kg)
or a Se-supranutritional (750 µg/kg) diet for 20 weeks. The activities of glutathione peroxidases, thioredoxin reductases and glutathione S-transferases were measured spectralphotometrically in lysates of liver. mRNA abundance
of targets of insulin-related energy metabolism were determined by RT-PCR. Phosphorylation of protein kinase B
(AKT) was confirmed by immunoblotting.
Expected Results:
After 20 weeks of intervention body weight and blood glucose concentrations were significantly enhanced by high
Se intake as selenate and selenite compared to Se-deficiency. Activities of glutathione peroxidase and thioredoxin
reductase were highest under supranutrional supply of selenomethionine. Additionally, high intake of selenomethionine and Se-deficient diet, respectively, resulted in increased glutathione S-transferase activity. Phosphorylation
of protein kinase B (AKT) was not affected by selenite, but enhanced by selenate and decreased by selenomethionine when compared to the corresponding adequate fed groups. High selenium intake appears to affect anti-oxidative
enzymes and molecular targets of the insulin-related energy metabolism in a compound dependent manner.
1. Lennicke C, Rahn J, Lichtenfels R, Wessjohann LA, Seliger B. Hydrogen peroxide – production, fate and role in redox signaling of tumor cells. Cell Commun Signal. 2015; 13(1):39.
2. Lennicke C, Rahn J, Heimer N, Lichtenfels R, Wessjohann LA, Seliger B. Redox proteomics: Methods for the identification
and enrichment of redox-modified proteins and their applications. Proteomics. Submitted.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Modulation of the MHC class I cell surface expression of B16F10 cells by methylselenolgenerating Selenium compounds
Authors:
Claudia Lennicke1, Jette Rahn1, Dagmar Quandt1 and Barbara Seliger1
Institute/Department:
1
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
The essential trace element Selenium (Se) has been discussed to play an important role in cancer prevention as well
as cancer therapy. The metabolite methylselenol has been shown to selectively kill transformed cells through mechanisms including the induction of reactive oxygen species (ROS). The major histocompatibility complex (MHC)
class I is important for distinguishing between self and non-self cells antigens presented to CD8+ T lymphocytes.
The aim of this study was to investigate the effect of the methylselenol generating compound methylseleninic acid
(MSA) on the immunogenicity of the tumor cells using melanoma as a model.
(planned) Methods:
B16F10 melanoma cells, expressing low basal MHC class I surface antigens were treated with different concentrations of dimethyldiselenide (DMDSe), methylseleninic acid (MSA) and selenomethionine, respectively, for 24 hrs.
MHC class I cell surface expression was analyzed by flow cytometry. The mRNA expression levels of components of
the antigen processing machinery (APM) and of the anti-oxidative response system were determined by RT-PCR.
Cytotoxicity of treatments and metabolic activity of B16F10 cells under treated conditions were analyzed using
conventional kits.
Expected Results:
DMDSe and MSA induced the expression of MHC class I on the cell surface of B16F10 cells in a dosage dependent
manner. This is due an increased expression of components of the MHC class I APM and the induction of oxidative
stress. In contrast, selenomethionine treatment did not modulate the expression of MHC class I antigens. This is
the first report demonstrating that methylselenol generating Se compounds could modulate MHC class I cell surface expression thus providing a novel mechanism of the chemotherapeutic potential mediated be Se compounds.
1. Lennicke C, Rahn J, Lichtenfels R, Wessjohann LA, Seliger B. Hydrogen peroxide – production, fate and role in redox signaling of tumor cells. Cell Commun Signal. 2015; 13(1):39.
2. Lennicke C, Rahn J, Heimer N, Lichtenfels R, Wessjohann LA, Seliger B. Redox proteomics: Methods for the identification
and enrichment of redox-modified proteins and their applications. Proteomics. Submitted.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Maternal diabetes mellitus changes Oct4 promoter methylation in rabbit embryos
Authors:
Grybel K, Canon K*, Pendzialek M, Schindler M, Gurke J, Blachère T***, Godet M***, Fischer B, and Duranthon V*
and Navarrete Santos A
Departments:
Institute for Anatomy and Cell Biology, University Medicine Halle (Saale)
Biologie du Développement et Reproduction F-78350 Jouy-en-Josas, France*
Institut Cellule Souche et Cerveau, Inserm U846, 69500 Bron, France
Université de Lyon, Université Lyon I, 69003, Lyon, France**
Context:
DNA methylation is a conservative epigenetic marker. A correct DNA methylation pattern is essential for embryonic development. Mammalian embryos gain a complete de novo DNA methylation design around implantation.
DNA methylation is a potential mechanism of periconceptional programming. Its pattern in developing embryos
might be affected in distinct ways, depending on nutritional and hormonal signals. It is known that pluripotency
of early stage embryos might be impaired by uterine environmental factors. An insight in the DNA methylation of
pluripotency genes is necessary to assess the dynamics of pluripotency loss in embryos developed under altered
early pregnancy conditions.
Objective:
Investigation of the DNA methylation pattern of the promoter region of the POU5F1 (Oct4) pluripotency gene in
preimplantation rabbit embryos at day 6 p.c.
Methods:
The blastocysts were collected from healthy and diabetic rabbits. We have characterized the CpG islands methylation at the POU5F1 promoter conservative regions in two embryonic tissues: embryoblast and trophoblast, using
bisulfite treatment, cloning and sequencing.
Results:
The POU5F1 promoter contains four conservative regions, which are embracing important elements for its
transcription: proximal and distal enhancers (PE-1A, PE-1B, DE-1A), a Sox2/Oct4 binding site and a hormone responding element (HRE). The analysis was successfully performed for the trophoblast tissue yet with a higher methylation of the CpG islands for HRE and at the beginning of first exon in the trophoblast of diabetic embryos. A
hypomethylation in trophoblast from diabetic embryos comparing to trophoblasts from healthy pregnancies was
visible for proximal enhancer 1A (PE-1A) in frame of the conservative region 3 (CR3).
Concluding, DNA methylation is a form of embryo developmental plasticity, which can promote metabolic disorders in adult life.
Supported by EU FP7-EpiHealthNET, EpiHealth 278418, RGB-Net (COST Action TD1101), Wilhelm Roux Program, MLU
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Glyoxalase 1 dynamics in acute neuronal injury and the neuroprotective effects of ethyl
pyruvate in excitotoxicity and astrogliosis.
Authors:
Pieroh P, Wagner DC, Alessandri B, Boltze J, Ehrlich A , Ghadban C, Hobusch C , Birkenmeier G , Dehghani F
Institute/Department:
Institute for Anatomy and Cell Biology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Methylglyoxal (MG) mainly formed under high rates of glycolysis is a highly reactive compound impairing protein
function and increasing inflammatory cytokine production. The ubiquitous, cytosolic glyoxalase system consisting
of glyoxalase (Glo) 1 and 2 metabolizes MG to D-lactate. The glyoxalase system was associated with multiple neurodegenerative diseases but data on acute neuronal injury are rare. Interestingly, ethyl pyruvate (EP) known for its
neuroprotective effects was identified as a novel Glo1 inhibitor.
Methods:
Glo1 was immunohistochemically examined in vitro in LPS-stimulated BV2 cells and primary microglia or astrocytes, in scratch wound assay and excitotoxically lesioned or perforant pathway transected (PPT) organotypic hippocampal slices cultures (OHSC). Furthermore, in vivo analyses were performed by using the models of permanent
middle cerebral artery occlusion (pMCAO) and moderate controlled cortical impact (mCCI). Western blot analyses
were done to investigate Glo1 changes in excitotoxic lesioned and PPT OHSC. The effects of EP were examined
regarding neuronal degeneration and microglial amounts after excitotoxic insult in OHSC and in the astrocytic
scratch wound assay.
Results:
Glial cells (BV2, microglia, astrocytes) displayed a temporally independent high Glo1 immunoreactivity. In OHSC
Glo1 immunoreactivity changed between 12 and 24 hours (h) and at an alteration of monomer to dimer ratio was
determined. PPT OHSC displayed changes of Glo1 immunoreactivity between 24 and 48h without significant variation of protein content. In pMCAO and mCCI Glo1 immunoreactivity was found in neurons within the core of
injury. Sixty days (d) after pMCAO Glo1 was present in astrocytic scar but was absent in mCCI animals analysed
at 14d. EP decreased neuronal loss in a concentration dependent manner after excitotoxic insult and decelerated
astrogliosis.
Discussion:
Based on the presented data Glo1 represents a novel target in the therapy of acute neuronal injuries and might help
estimating the severity of injury. However, it remains unclear whether Glo1 changes are destructive or protective in
nature. Ethyl pyruvate as a discussed modulator of Glo1 displayed neuroprotective effects. But so far, the molecular
targets of EP are currently under investigation and not completely understood.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Expression, Regulation und klinische Relevanz von HLA-E und HLA-G im Nierenzellkarzinom
Autoren:
Simon Jasinski-Bergner, Dagmar Quandt, Jürgen Bukur, Stefan Hüttelmaier, Ena Wang, Francesco M. Marincola,
Christine Stöhr, Ofer Mandelboim, Arndt Hartmann, Barbara Seliger
Institut/Einrichtung:
Institut für Medizinische Immunologie, Universitätsmedizin Halle (Salle)
Einleitung:
Die nicht-klassischen humanen Leukozyten Antigene (HLA) -E und -G besitzen immunsuppressive Eigenschaften
und spielen eine wichtige Rolle bei der Immunevasion von Tumoren. Ziel der Untersuchung ist die Expression,
Regulation und klinische Relevanz von HLA-E und –G im Nierenzellkarzinom (NZK) zu analysieren und mit der
Immunzellinfiltration, dem Tumorgrad und dem Überleben der Patienten zu korrelieren.
Methoden:
Durch die Anwendung verschiedener molekularbiologischer Techniken in Kombination mit microRNA- (miR-) microarrays und mit miTRAP-Experimenten wurden bereits beschriebene und zwei neue HLA-G-regulierende miRs,
miR-548q und miR-628-5p, identifiziert. Die Expression von HLA-E und -G wurde auf einem tissue microarray mit
über 450 NZK-Tumoren immunhistochemisch untersucht und mit verschiedenen klinischen Parametern korreliert.
Ergebnisse:
NZK-Läsionen und –Zelllinien exprimieren HLA-E und HLA-G mit hoher Frequenz, wobei die aberrante HLA-GExpression auf invers-korrelierender Expression der HLA-G-regulierenden miRs beruht. Die Expression von HLA-E
und HLA-G im NZK ist mit einem höheren Tumorgrad, einer veränderten Zusammensetzung des Tumor-Immunzellinfiltrates und einem schlechteren Krankheits-spezifischen Überleben der Patienten assoziiert. Dies kann durch
eine HLA-E- und HLA-G-vermittelte Inhibierung der Zelllyse von zytotoxischen T- und NK-Zellen erklärt und in
vitro demonstriert werden. Durch Überexpression der HLA-G-regulierenden miRs wird HLA-G herunterreguliert.
Damit ist eine erhöhte NK- Zell-vermittelte Zelllyse in vitro verbunden.
Diskussion:
Die Charakterisierung der (posttranskriptionalen) Genregulation und der Expression von HLA-E und -G im NZK
soll die Entwicklung Tumor-spezifischer Immuntherapien ermöglichen, wobei die immunsuppressive Wirkung von
HLA-E und -G überwunden werden soll. Eine Verwendung der tumor-suppressiven HLA-G-regulierenden miRs als
Therapeutika soll weiterführend untersucht werden.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Embryonic amino acid metabolism and signalling adapt to a diabetic environment
Authors:
Gürke J, Hirche F, Pendzialek SM, Schindler M, Grybel K, Fischer B and Navarrete Santos A
Institute/Department:
Institute for Anatomy and Cell Biology, University Medicine Halle (Saale)
Context and Objective:
An adequate amino acid supply is essential for embryo development and fetal growth during pregnancy. Amino
acids are precursor molecules of protein synthesis and cell signalling. As the embryo is highly sensitive to its surrounding milieu and vulnerable to dysregulations by external stimuli, we have investigated the influence of a maternal diabetes mellitus type 1 (expIDD) on embryonic amino acid metabolism and mTORC1 pathway. The mammalian
target of rapamycin complex 1 (mTORC1) is known to be a central cellular nutrient sensor and master regulator of
protein metabolism, and therefore indispensable for normal embryonic development. To understand how mTOR signalling is regulated in preimplantation embryos, we examined consequences of L-leucine stimulation on mTORC1
signalling in in vitro cultured preimplantation rabbit blastocysts and in vivo.
Methods:
In female rabbits an experimental diabetes mellitus type 1 (expIDD) was established by alloxan treatment. Rabbits
were hold in diabetic conditions with blood glucose concentrations of >14 mmol/l by regular insulin supplementation 3 times per day. Six days after mating maternal blood plasma and different tissue samples were collected, embryos recovered and RNA or protein extracted. Compositions of amino acids were measured using HPLC. To analyse
effects of L-leucine on mTORC1, we cultured blastocysts from healthy rabbits with 800µM L-leucine and/or with
125 nM rapamycin (mTOR inhibitor).
Results:
High levels of L-leucine in vitro lead to higher phosphorylation of embryonic mTORC1 and its downstream target
ribosomal S6 kinase 1 (S6K1). Further, L-leucine supplementation resulted in altered embryonic expression of
various genes in a mTORC1-dependent manner, indicating that the blastocyst is sensitive to changes in L-leucine
concentrations. In the plasma of diabetic rabbits and in blastocyst cavity fluid of their embryos the concentrations
of the branched chain amino acids (BCAA) were increased. Oxidizing enzymes of BCAA were altered in maternal
tissue and in blastocysts during diabetes, indicating an adaptation of embryonic metabolism on changes in their
nutritional environment. In correlation to high embryonic BCAA levels the phosphorylation amount of the nutrient sensor mammalian target of rapamycin (mTOR) and its downstream target ribosomal S6 kinase 1 (S6K1) was
enhanced in blastocysts caused by maternal diabetes. Expression of mTORC1 target genes was affected and protein
synthesis was increased in these embryos.
Conclusions:
Our results demonstrate a direct impact of maternal diabetes on BCAA concentrations and degradation in mammalian blastocysts with a clear influence on embryonic mTORC1 signalling pathway. We conclude that mammalian
preimplantation embryos sense changes in nutrient supply via mTORC1 signalling.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Die Rolle des IGF2 mRNA-bindenden Proteins 2 im ‚Metabolischen Syndrom‘
Autoren:
Jens Jaekel, Britta Mühleck, Stefan Hüttelmaier
Institut/Einrichtung:
Institut für Molekulare Medizin / Sektion Molekulare Zellbiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein 2 (kurz IGF2BP2) gehört zu einer Familie aus 3 RNA bindenden
Proteinen. Die im Gegensatz zu IGF2BP1 und IGF2BP3 nicht ausschließlich onkofetale Expression legt eine Funktion von IGF2BP2 im adulten Organismus nahe. Genomweite-Assoziations- Studien (GWAS) verschiedener SingleNucleotide-Polymorphismen (SNP’s) im IGF2BP2-Gen stellen einen Zusammenhang zur frühzeitigen Entwicklung
von Diabetes mellitus Typ 2 her.
Erste Ergebnisse an für IGF2BP2 transgenen Mäusen zeigen eine effizientere Glukoseaufnahme aus dem Blut, einen Wachstumsphänotypen und eine bessere Bewältigung hochkalorischer Diäten gegenüber den Kontrolltieren.
Protein- und RNA-Analysen aus entnommenen Organen, sowie in Zellkultur zeigen eine Aktivitätsänderung der
AMP-activated protein kinase (AMPK) und nachfolgender Signalwege. Weiterführende RNA-sequencing Analysen
entnommener Organe lassen Veränderungen im zellulären Circadianen Rhythmus, sowie der β-Oxidation erkennen, die nun weiter verfolgt werden.
(geplante) Methoden:
• Organgewinnung aus den vorhandenen transgenen Mäusen
• Lentiviral stabile Überexpressionen in AML12-Zellen
• Extraktion von MEF aus transgenen Tieren
• Gewinnung von RNA und Protein aus synchronisierten Zellen
• Protein-IP aus Total-Zelllysaten
• Klonierung verschiedener Reporter-Plasmide
Erwartete Ergebnisse:
• Überexpression von IGF2BP2 verändert den zellulären Circadianen Rhythmus
• Überexpression von IGF2BP2 verändert den AMPK-Signalweg und die β-Oxidation
Erwartete Limitationen:
• Erfassung der primär auslösenden Interaktion
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
The role of (poly-)sialic acid in meningioma adhesion and migration
Authors:
Lischka, Rieke1; Strauss, Christian2; Gnanapragassam. Vinayaga S.1;Horstkorte, Rüdiger1
Institute/Department:
1
Institute for Physiological Chemistry, University Medicine Halle (Saale)
2
Department of Neurosurgery, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Meningiomas are the most prevalent brain tumours in human. Fortunately, they grow slowly and are benign in up
to 80% but nevertheless they can cause headache, emesis, neurological deficits and epilepsy by increasing the brain
pressure or by displacing normal brain structures. In the few atypical (grade II) or malignant (grade III) cases they
can also grow fast and destructively and form metastasis.
Sialic acids (Sia) represent a family of sugar acids, which are located on cell surface as terminal sugar of glycans. They
are involved in a variety of cell-cell and cell-matrix interactions like adhesion and migration by signalling functions.
Polysialic acids (PolySia) are long homopolymers of Sia and are mostly bound to the neural-cell-adhesion-molecule
(NCAM). PolySia is known to interfere with NCAM-mediated adhesion. This causes flexibility, which is important
during development of brain and during learning and memory. PolySia was also detected in malignant tumours
such as neuroblastoma. High concentrations of PolySia are associated with decreased adhesion, higher metastasis
rate and bad prognosis.
(planned) Methods:
While there exist a lot of studies showing a correlation between the quantity and quality of sialylation and the aggressiveness of rare, high malignant tumour entities and the treatment of those in vitro, there is nothing known
about the sialylation in meningiomas. In this study we analyse meningioma samples by western blotting, HPLC,
and rt-PCR for their sialylation, polysialylation and pattern of sialyltransferases expression. In addition, we compare in cell culture experiments the adhesion and migration of a grade I and a grade III meningioma-derived cell line in
normal conditions and in cells that are treated before with physiological and unphysiological sialic acid precursors.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Influence of oxygen on the differentiation of progenitor cells in an in vitro-model of
bronchopulmonary dysplasia
Authors:
Brian Matuschek1,2, Babett Bartling1, Jan Baier2
Institute/Department:
1
Department of Cardiac Surgery, University Medicine Halle (Saale)
2
Department of Paediatric and Adolescent Medicine, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Bronchopulmonary dysplasia (BPD) is a chronic lung disorder in preterm neonates due to positive-pressure ventilation, oxygen therapy and inflammation. Despite antenatal steroids and surfactant treatment it remains a serious
complication. BPD is mainly characterized by an impaired development of the alveoli, which consist of alveolar
epithelial cells and microvascular endothelial cells; and increased concentrations of oxygen (hyperoxia) frequently
alternating with periods of apnea (hypoxia) are believed to be the primary factors impairing their differentiation.
Therefore, this study aimed at the effect of hyperoxia and hypoxia on the differentiation of transit-amplifying alveolar epithelial cells as well as endothelial progenitor cells, for that an in vitro-model needs to be established first.
(planned) Methods:
In case of the epithelial progenitors, we chose rat alveolar epithelial cells type II (AT II) as transit-amplifying cells.
AT II cells produce surfactant proteins in lung but, in case of injury, they can also differentiate to alveolar epithelial
cells type I (AT I), which are responsible for the gas exchange of oxygen and carbogen dioxide. AT II cells and, in
addition, pulmonary microvascular endothelial cells are always isolated from newborn and young rats. In case of
endothelial progenitors, we chose human endothelial colony-forming cells (EPCs) isolated from the cord blood of
preterm neonates and term neonates. Cells were analyzed for in vitro-differentiation at normoxic conditions by
the use of immunocytochemistry, flow cytometry, RT-PCR, Western Blot analysis and functional tests. Subsequent
culturing the cells in hyperoxic (30-40 % oxygen) and hypoxic (1-9 % oxygen) conditions shall demonstrate the influence of oxygen on their differentiation.
Expected Results:
In vitro-differentiation of AT II to AT I as well as of EPCs to endothelial cells has been demonstrated by detection of
defined marker proteins. In case of AT II, these were reduction in p180 with increase in AQ5. In case of EPCs, these
were appearance of CD105, CD144, CD146 and CD 309. First analyses of EPCs isolated from preterm neonates
showed an adverse effect of hypoxia (9 % oxygen) and hyperoxia (30 % oxygen) on their viability, proliferation and
differentiation to endothelial cells. Similar adverse effects of hypoxia and severe hyperoxia are expected for AT II
cells with higher extent in cells isolated from neonates than from older subjects.
Expected Limitations:
Single cell cultures do not represent the situation in vivo. Therefore, the study shall finally be completed by the establishment of a bilayer consisting of alveolar epithelial cells and endothelial cells in a co-culture model.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Role of RNA-binding enzymes and microRNAs in HER-2/neu overexpressing cells
Authors:
Nadine Heimer
Institute/Department:
Institute for Medical Immunology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
MicroRNAs (miRs) represent a class of small non-coding RNAs, which are involved in the regulation of gene expression by promoting the degradation of specific mRNA transcripts. Therefore, miRs they play an important role in
many cellular processes and have been shown to be deregulated in several types of cancer. Changes in the regulation
of RNA-binding enzymes, which are involved in the biogenesis of mature miRs, can be responsible for such an altered miR expression profile. Based on the finding that the miR processing endonuclease Dicer is downregulated in
breast cancer cells expressing high HER-2/neu levels accompanied by increased expression and activity of the cAMP
response element binding protein (CREB) the aim of this study is to investigate the role of RNA-binding enzymes
and miRNAs in Her-2/neu overexpression cells.
(planned) Methods:
To identify RNA-binding enzymes and miRs, which are deregulated by HER-2/neu overexpression putative candidates are selected by data mining using bioinformatics tools, in silico predictions, deep sequencing. Their expression
levels were analysed by qPCR and/or Western blot analysis. Subsequently, the candidates identified will be functionally characterized using overexpression and knockdown experiments.
Expected Results:
Preliminary results demonstrated a differential expression pattern of selected miRs and enzymes involved in the
miR biogenesis in HER-2/neu overexpressing in vitro cell culture models when compared to HER-2/neu low expressing cells. Further analyses are currently been performed to determine the link between oncogenic transformation
and miR overexpression in association to clinical parameters using HER-2/neu overpressing tumor lesions.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Title:
Catecholamines overcome ADP receptor-mediated platelet inhibition
Authors:
Daniel Ebert and Peter Presek
Institution/Department:
Institute for Pharmacology and Toxicology, University Medicine Halle (Saale)
Introduction:
Inhibition of platelet aggregation plays an important role in secondary prevention of cardiovascular events. Collagen
as a strong platelet stimulating agonist initiates aggregation via Gq-dependent signalling pathways. The Gi-coupled
ADP receptor P2Y12 subsequently amplifies the primary Gq-dependent signal. Therefore, P2Y12 receptor antagonists such as clopidogrel are effective inhibitors of platelet aggregation. Besides P2Y12 receptors, α2-adrenoceptors
act via an inhibitory G-protein on human platelets. It is established that epinephrine augments receptor-mediated
platelet aggregation. Consequently, we investigated the ability of various α2-adrenoceptor agonists to overcome
P2Y12 receptor blockade in collagen-stimulated isolated human platelets.
Methods:
Washed human platelets, pre-treated with cangrelor, a specific P2Y12 receptor antagonist, were stimulated with
collagen in the presence and absence of α2-adrenoceptor agonists. The effects on aggregation and MAP-kinase activities were analysed by light transmission and Western blotting, respectively.
Results:
The P2Y12 receptor antagonist cangrelor significantly inhibits collagen-induced platelet aggregation. All α2adrenoceptor agonists tested – epinephrine, norepinephrine, clonidine and moxonidine – significantly overcome
the P2Y12 receptor-mediated inhibition of collagen-induced aggregation in a concentration-dependent manner.
The rank order of the potency of the investigated compounds has been determined. The selective α2-adrenoceptor
antagonist yohimbine is able to completely abolish the effect of the α-adrenergic compounds on aggregation. Along
this line, the P2Y12 receptor-mediated activation of the MAPKinases ERK and p38 are inhibited by cangrelor and
can be restored by α2-adrenoceptor agonists.
Discussion:
Platelet activation by collagen plays a crucial role in initiation of thrombus formation. Our data demonstrate that
α2-adrenoceptor agonists are able to overcome the P2Y12 receptor-mediated platelet inhibition. This might be of
clinical relevance because P2Y12 receptor antagonists such as clopidogrel are widespread drugs used for inhibition of platelet aggregation in cardiovascular diseases. In combination with α2-adrenoceptor agonists the effect of
P2Y12 receptor inhibitors might be reduced. This possibility should be proved by a randomised controlled clinical
trial.
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ABSTRACTS - GRUNDLAGENFORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Untersuchung der Bedeutung des C-terminalen Anteils für die Funktionalität des humanen P2X7 Rezeptors durch Cystein-Mutagenese und Inhibierung der Palmitoylierung
Autoren:
Jonas Gronemeyer und Fritz Markwardt
Institut/Einrichtung:
Julius-Bernstein-Institut für Physiologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Der humane P2X7-Rezeptor (hP2X7R) ist ein ATP-abhängiger Kationenkanal, der in Zellen des Immunsystems exprimiert wird und an der Steuerung von Immunreaktionen beteiligt ist. Er besitzt eine große extrazelluläre Domäne
mit der ATP-Bindungsstelle, zwei Transmembrandomänen und intrazellular gelegene N- und C-Termini. Besonders
charakteristisch für den P2X7-Rezeptor ist die besonders große C-terminale Domäne. Sie wird für die Interaktion
des P2X7-Rezeptors mit anderen Proteinen und für eine P2X7-abhängige Bildung großer Membranporen verantwortlich gemacht. Es wird vermutet, dass hierfür die Anlagerung des C-Terminus an die Zellmembran über Cysteinpalmitoylierung von Bedeutung ist.
(geplante) Methoden:
Wir prüfen diese Vermutung für den hP2X7R mittels Cystein-Scanning-Mutagenese der C-terminalen Aminosäurereste. Dazu werden Xenopus laevis Oozyten mit cRNA verschiedener hP2X7-Konstrukte injiziert und die ATP-induzierten Ströme mittels Zwei-Mikroelektroden-Spannungsklemm-Technik gemessen. Eine 48-stündige Inkubation
mit 2-Brom-Palmitat vor den Messungen soll die Palmitoylierung an den Cystein-Resten verhindern.
Erwartete Ergebnisse:
Die Inhibierung der Palmitoylierung soll die Anlagerung der C-terminalen Domäne an die Zell-Membran unterbinden. Durch die systematische Cystein-Mutagenese soll herausgefunden werden, welche Cysteine für die Funktion
des P2X7-Rezeptors, für die Palmitoylierung und somit vermutlich für die Interaktion zwischen C-Terminus des
P2X7-Rezeptors und der Zellmembran essentiell sind.
Erwartete Limitationen:
Die 2-Brom-Palmitat-Inkubations-Lösung hat einen zytotoxischen Effekt auf die Oozyten. Methoden-bedingt ist
die Oberflächen-Expressionsrate mitunter sehr variabel. Hier gilt es zwischen gewolltem Effekt und VerfahrensEinfluss zu differenzieren.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Der Einfluss des Glücks und Gesundheitszustandes auf die Lebenszufriedenheit im Alter
in West- und Ostdeutschland. Eine Empirische Studie mit den Daten des Sozio-oekonomischen Panels
Autoren:
Christian M. Heidl; Betreuer Prof. Dr. Johann Behrens
Institut/Einrichtung:
Institut für Gesundheits- und Pflegewissenschaft, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Hintergrund und Fragestellung:
Im Hinblick auf den Demographischen Wandel in Deutschland wird ist es oft als ein prioritäres Ziel in der heutigen
Gesellschaft bezeichnet, glücklich und gesund zu sein sowie zufrieden zu altern. Die Studie untersucht die Frage, ob
und wie selbstberichtetes Glück und selbstberichteter Gesundheitszustand die Lebenszufriedenheit von Menschen
im dritten und vierten Alter in Ost- und Westdeutschland beeinflusst. Dabei war auch zu prüfen, ob selbstberichtetes „Glück“ und „Lebenszufriedenheit“ genügend unterschiedliche Sachverhalte bezeichnen, um vom Einfluss des
Glücks und nicht bloß von einer Tautologie sprechen zu können.
Datengrundlage und Methoden:
Als Datengrundlage dient das für die deutsche Bevölkerung repräsentative Sozio-oekonomische Panel (SOEP). Das
Design einer Quer- und Längsschnittstudie wurden für das dritte (60-69 Jahre), (70-79 Jahre) und vierte (80-89
Jahre) Alter in West- und Ostdeutschland in den Jahren 2008 und 2010 (n= 4.113) gewählt. Für die methodische
Auswertung wurden drei Modelle der linearen sowie zwei Modelle der multiplen Regressionsanalyse durchgeführt.
Weiterhin wurden zwei lineare Varianzanalysen (ANOVA) und eine Zeitreihenanalyse gerechnet, die die Jahre 2008
und 2010 vergleicht. Im Anschluss wurde ein Fixed-Effects (FE) Modell und ein FE-Model mit Interkation analysiert.
Ergebnisse:
Die Ergebnisse legen dar, dass Glück einen positiven Einfluss auf die Lebenszufriedenheit besitzt und nicht nur auf
den Gesundheitszustand zurückzuführen ist. Wer über ein höheres Haushaltsnettoeinkommen verfügt ist zufriedener mit seinem Leben. Bei Glück liefert feste Partnerschaft den größten Effekt. Das Glücksempfinden bei Männern und Frauen zeigt, dass der Unterschied in der Altersgruppe 80 bis 89 Jahre am größten ist. Die Veränderung
von Glück besitzt einen positiven und die Veränderung des gegenwärtigen Gesundheitszustands einen negativen
Effekt auf die Veränderung der Lebenszufriedenheit in Deutschland, beide Effekte sind signifikant (p<0.001). Bei
der Veränderung des Glücks bezüglich der Veränderung der Lebenszufriedenheit ist es nicht davon abhängig, ob
Menschen im Osten oder Westen Deutschlands leben. Bei der Veränderung des Gesundheitszustands auf die Veränderung der Lebenszufriedenheit wirkt sich der Effekt im Osten geringer aus als im Westen.
Konklusion:
Die Studie belegt den positiven Einfluss des Glücks und des Gesundheitszustands auf die Lebenszufriedenheit. Der
Einfluss bei der Veränderung des Glücks auf die Veränderung der Lebenszufriedenheit ist in Ost-/Westdeutschland
identisch. Glückliche Menschen leben länger und vermutlich lässt sich mit geeigneten Ressourcen Multimorbidität
und Pflegebedürftigkeit alterschronologisch nach hinten verschieben. Es bedarf weiterer Studien, die auf diesem
Gebiet durchgeführt werden müssen.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Screening auf PAVK im unausgelesenen primärärztlichen Patientengut im Kontext von
kardiovaskulärer Risikostratifizierung und aktueller Versorgungssituation
Autoren:
Geiling, C., Taute, B.-M.
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die Debatte um das hausärztliche Screening auf PAVK mittels Ankle-Brachial-Index-Bestimmung (ABI) im asymptomatischen Risikopatientengut wird kontrovers geführt. Das entsprechende Erscheinungsbild der PAVK (Prävalenz, Risikoprofil, Komorbidität) und der Stellenwert von cw-Dopplerspektren sowie kardiovaskulären Risikoscores
beim PAVK-Screening sind weitgehend unklar. Studienziel war, ein hausarztzentriertes PAVK-Screeningkonzept zu
entwickeln und die genannten Punkte zu klären.
Methoden:
In einer explorativen, prospektiven, monozentrischen, nicht-randomisierten, nicht-kontrollierten Querschnittsstudie wurden bei hausärztlichen PAVK-Risikopatienten ohne bekannte PAVK eine cw-Doppler-gestützte ABI-Bestimmung und die Berechnung von kardiovaskulären Risikoscores (SCORE, PROCAM, GCRP) durchgeführt. Ein
erweiterter PAVK-Begriff kam zum Einsatz: Ein ABI < 0,90, ein monophasisches cw-Dopplerspektrum und eine
nicht ableitbare Knöchelarterie galten als sogenannte „PAVK-Marker“.
Ergebnisse:
Von 504 gescreenten PAVK-Risikopatienten wiesen 32,3% (n=163) mindestens einen PAVK-Marker auf. Eine PAVK
mit einem ABI ≤ 0,80 lag bei lediglich 10 Patienten vor. Patienten mit PAVK-Markern unterschieden sich laborchemisch und hinsichtlich der meisten kardiovaskulären Risikofaktoren kaum klinisch bedeutsam von diesbezüglich
gesunden Patienten, litten aber signifikant häufiger an kardiovaskulären Begleiterkrankungen wie z. B. KHK (17,2%
vs. 38,0 %, p < 0,001). Die cw-Dopplerspektren konnten nach Form und Anzahl als mögliche kardiovaskuläre Risiko- und Morbiditätsmaße identifiziert werden. Mit deren Hilfe gelang die Ableitung einfacher Screeningheuristiken
für kardiovaskuläre Begleiterkrankungen und zur kardiovaskulären Risikostratifizierung. Sie wurden als Kernelement in das hausärztliche PAVK-Screeningkonzept eingeführt. Die Berechnung der kardiovaskulären Risikoscores
war oft nicht möglich. Eine zusätzliche ABI-Messung erschien insbesondere bei intermediärem kardiovaskulären
Risiko angebracht.
Diskussion:
Die PAVK ist eine hochprävalente, hämodynamisch leichte Erkrankung mit ausgeprägter Komorbidität im hausärztlichen asymptomatischen PAVK-Risikopatientengut. Ein entsprechendes Screening ist mittels des vorgeschlagenen Konzeptes einfach, schnell und mehrdimensional möglich.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Schadensentwicklung im Knochen bei Osteonekrose
Autoren:
Felix Natzschka
Institut/Einrichtung:
Department für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Bei der Osteonekrose kommt es aufgrund von Durchblutungsstörungen zum lokalen Untergang von Knochengewebe. Beim reifen Skelett ist der humane Femurkopf am häufigsten betroffen. Eine weitere Form des Krankheitsbildes
ist die Bisphosphonat-induzierte Kiefernekrose, deren Erforschung in den letzten Jahren ebenfalls in den Fokus
gerückt ist. Es wird angenommen, dass ein fehlendes Remodeling zum Stabilitätsverlust und zur Akkumulation von
Mikrofrakturen führt.
In dieser Arbeit soll die Mikro- und Nanostruktur von nekrotischem Knochen analysiert, die Schadensentwicklung
und Bruchmechanik dargestellt, sowie der Einfluss von Bisphosphona-ten auf die Knochenstruktur und die mikromechanischen Eigenschaften gezeigt werden.
(geplante) Methoden:
Es werden licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen an histologisch aufgearbeiteten Femurkopf- und
Kiefernekrosen durchgeführt, wobei Osteonekrose-bedingte Strukturveränderungen des Knochens beschrieben,
Risseinleitungs- und Rissstoppmechanismen gezeigt und morphologische Analysen der Hydroxylapatit-Kristalle
vorgenommen werden sollen.
Erwartete Ergebnisse:
Die Osteonekrose führt zu einer Auflösung der geordneten Mikro- und Nanostruktur. Im histologischen Bild zeigen
sich verwaschene Lamellen und nekrotische Zellen. Wir erwarten, dass sich die Degeneration der Knochensubstanz
auch in tieferen Strukturebenen zeigt. Weiterhin gehen wir davon aus, dass beim nekrotischen Knochen ähnliche
mikromechanische Prozesse auftreten, wie sie im gesunden Knochengewebe beobachtet wurden. Dominierende
Deformationsmechanismen zeigen sich anhand von Rissablenkungs- und Rissstoppmechanismen an Strukturübergängen.
Erwartete Limitationen:
Die Osteonekrose ist ein Krankheitsbild, dass kein homogenes Ausbreitungsmuster besitzt. In verschiedene Stadien sind unterschiedliche histologische Bilder beschrieben. Nekrotischer, gesunder und reaktiver Knochen sind in
engem räumlichen Zusammenhang zu finden und nicht immer klar zu trennen. Dadurch kann es zur Verzerrung
statistischer Ergebnisse kommen. Durch die Seltenheit des Krankheitsbildes ist die Gewinnung von Knochenproben für histologische Studien schwierig. Zusätzlich begrenzen aufwändige Aufarbeitungs- und Untersuchungstechniken die Probenanzahl, die für diese Arbeit zur Verfügung stehen.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Schmerzen bei Krankenhausaufnahme im Kindes- und Jugendalter: Prävalenz, Charakteristika, Ursachen und Einflussfaktoren.
Autoren:
Denise Krone
Institut/Einrichtung:
Institut für Medizinische Soziologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Schmerzen bei Kindern sind ein häufiges Problem und rücken immer mehr in den Fokus der Wissenschaft. In
Deutschland wird in der Allgemeinbevölkerung bei Kindern je nach Alter eine Dreimonatsprävalenz von 62 bis
84% angegeben. Bisherige Studien belegen, dass 68 bis 87% der stationär behandelten Kinder während des Krankenhaus-aufenthaltes oder in den letzten 24h vor Befragung unter Schmerzen litten. Ziel dieser Studie war es die
Prävalenz von Schmerzen bei Krankenhausaufnahme bei Kindern zu untersuchen. Weiterhin sollten die Schmerzen
näher charakterisiert und Ursachen gefunden werden. Bei Schmerzen unklarer Genese wurde der Einfluss von Faktoren wie der BMI, psychosoziale Faktoren, Lebensereignisse und Gesundheitsverhaltensweisen analysiert.
Methoden:
In die vorliegende Querschnittstudie wurden stationäre Kinder und Jugendliche im Alter von 3 bis 16 Jahren des
AMEOS Klinikums Aschersleben eingeschlossen und mit Hilfe eines nach Altersgruppen zugeschnittenen Fragebogens im Zeitraum zwischen August 2013 und Juni 2014 untersucht. Für Kindergarten- und Grundschulkinder
beantworteten die Eltern den Fragebogen. Kinder ab 11 Jahren beantworteten den Fragebogen selbst.
Ergebnisse:
Von den 644 befragten Patienten beantworteten 607 den Fragebogen. Die Prävalenz von Schmerzen bei Krankenhausaufnahme betrug 75%. Die Schmerzen, die zur Krankenhausaufnahme führten, sind am häufigsten charakterisiert durch einen akuten Beginn, mehrfach tägliches Auftreten, eine Dauer der Schmerzattacke von Minuten bis
Stunden, keine Tageszeitabhängigkeit, eine moderate bis starke Intensität (Schmerzstärke ≥5) und eine Lokalisation im Abdominalbereich. In 73% der Fälle konnte eine eindeutige Diagnose als Ursache für die Schmerzen gefunden
werden. Patienten, die in der letzten Woche an weniger als 5 Tagen für mindestens 60 Minuten körperlich aktiv
waren, hatten eine höhere Chance unter Schmerzen unklarer Genese zu leiden (OR 2,25, 95% CI 1,22 – 4,16, p-Wert
<0,05). Die übrigen untersuchten Faktoren zeigten keinen signifikanten Effekt.
Diskussion:
Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sind kaum mit vorhandener Literatur vergleichbar, da diese fast ausschließlich bei Kindern der Allgemeinbevölkerung durchgeführt wurden. Es wird aber deutlich, dass Schmerzen bei Kindern nicht nur in der Allgemeinbevölkerung ein ernstes Problem darstellen, sondern auch im Klinikalltag vermehrt
im Blickwinkel von Ärzten und Schwestern stehen müssen.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Prävalenz von Kopfschmerzen bei PatientInnen mit akutem Schlaganfall im Verlauf von
12 Monaten (multizentrische Studie der DMKG)
Autoren:
Dietrich S.1, Düring A.2, Rothkirch D.3, Gossrau G.2, Kraya T.1 Institut/Einrichtung:
1
Universitätsklinik und Poliklinik für Neurologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Universitätsschmerzzentrum, Carl- Gustav- Carus Universitätsklinikum Dresden
3
Klinik für Neurologie, BG Klinikum Bergmannstrost Halle (Saale)
Einleitung:
Kopfschmerzen in zeitlicher Verbindung mit einem Schlaganfall sind ein bisher wenig untersuchtes Symptom.
Nach bisheriger Datenlage scheint es sich jedoch um ein häufiges Problem zu handeln, welches überdeckt durch
andere Symptome des Schlaganfalls in den Hintergrund rückt. Allerdings können Kopfschmerzen das führende
klinische Symptom darstellen (Subarachnoidalblutung) und damit diagnostisch bedeutsam sein. Kopfschmerzen
beim Schlaganfall sind als symptomatischer Kopfschmerz (IHS 6.1-6.2) zu klassifizieren.
(geplante) Methoden:
Zustimmendes Votum der Ethikkommissionen o.g. Studienzentren. Befragung stationärer PatientInnen an Tag
1-3 nach Schlaganfall mittels selbst konzipiertem Kopfschmerzfragebogen. Postalische Befragung nach 3, 6, 12
Monaten mittels Kopfschmerzfragebogen. Selbständiges Ausfüllen und Zurücksenden. Zentrale Auswertung in der
Universitätsklinik für Neurologie Halle. Ende der Datenerhebung vor. 2017.
Erwartete/ bisherige Ergebnisse:
Bisher 244 PatientInnen eingeschlossen, 98 (40%) hatten an Tag 1-3 nach Schlaganfall Kopfschmerzen. (43% der
Frauen, 35% der Männer) Kopfschmerzhäufigkeit nimmt im Laufe der ersten drei Tage ab. Nach 3 Monaten Rücklauf 93 von 201 Fragebögen (47%). 35% Kopfschmerzen. Nach 6 Monaten Rücklauf 42 von 81 Fragebögen (52%).
27% Kopfschmerzen. Weitere Ergebnisse werden im Laufe der nächsten 12 Monate erwartet.
Erwartete Limitationen:
Falsch hohe Kopfschmerzprävalenz im Verlauf, aufgrund fehlendem Rücklauf von PatientInnen ohne Kopfschmerzen. Mögliche kognitive Einschränkungen nach Schlaganfall erschweren das Ausfüllen der Fragebögen.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
3D Rekonstruktion von kindlichen Mastoiden zur Untersuchung von Schläfenbeinen
hinsichtlich ihrer Eignung zur Implantation von Knochenleitungsimplantaten
Autoren:
Torsten Rahne, Sebastian Schilde
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie, Universitätsmedizin
Halle (Saale)
Einleitung:
Das Knochenleitungsimplantat (Bone conduction Implant – BCI) Bonebridge® zur Therapie der Schallleitungsschwerhörigkeit wurde 2012 erstmalig vorgestellt und erhielt 2014 auch die Zulassung für die Implantation bei
Kindern ab 5 Jahren. Da es jedoch auf Grund der Größe schon bei Erwachsenen nicht immer in das Mastoid passt,
stellte sich die Frage nach der Wahrscheinlichkeit einer Implantationsmöglichkeit bei Kindern in Abhängigkeit von
deren Lebensalter.
(geplante) Methoden:
CT- Scans von 151 Mastoiden von 83 Kindern im Alter zwischen 5 Monaten und 20 Jahren, sowie eine Kontrollgruppe mit 52 Mastoiden von 33 Erwachsenen wurden analysiert. Nach 3D-Rekonstruktion wurde das Mastoidvolumen bestimmt. Die Bonebridge®, sowie ein noch nicht marktreifes BCI (Hakansson et al., 2010), wurden mit
einer 3D- Konstruktionssoftware nach Herstellerangaben nachgebildet und die Passfähigkeit in Abhängigkeit vom
Patientenalter durch virtuelle Implantation untersucht. Implantatdurchmesser- und Implantathöhe wurden anschließend modifiziert, um die vorteilhafteste Dimensionierung des Implantats zu ermitteln.
Erwartete Ergebnisse:
Das Mastoidvolumen stieg während des Wachstums bis zu durchschnittlich 13.8 ml bei weiblichen und 16.4 ml bei
männlichen Erwachsenen an. Weibliche Patienten erreichten das durchschnittliche Erwachsenenvolumen mit 19.0,
männliche mit 18.9 Jahren. Ohne die Dura oder den Sinus sigmoideus zu kompromittieren, passte die Bonebridge®
in 81% der adulten männlichen und in 77% der adulten weiblichen Mastoide. Kinder erreichten eine 50%-ige Passrate im Alter von 12 Jahren. Bei einer Protrusion von 4 mm durch Verwendung spezieller BCI Lifts konnte dieses
Alter auf > 6 Jahre reduziert werden. Das neue BCI passte in 100% der männlichen und in 94% der weiblichen erwachsenen Mastoide.
Erwartete Limitationen:
Der limitierende Faktor für die Implantation moderner BCIs bei Kindern ist die Gehäusegröße. Unser Konstruktionsvorschlag eines modifizierten Implantagehäuses mit kegelförmigem Design und rezuziertem Volumen würde
die Anzahl hörgeminderter Kinder, die mit BCIs rehabilitiert werden könnten, signifikant erhöhen. Eine präoperative radiologische Planung vor der Implantation ist für alle Kinder notwendig.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Intraoperative intermittierende pneumatische Kompression zur Thromboseprophylaxe
bei neurochirurgisch trepanierten Patienten
Autoren:
Grit Schenk; Julian Prell; Christian Marquart; Stefan Rampp; Christian Strauss; Bettina-Maria Taute
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Neurochirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die postoperative venöse Thromboembolie (VTE) ist eine häufige und schwerwiegende Komplikation neurochirurgisch trepanierter Patienten. Demzufolge kommt der VTE-Prophylaxe größte Bedeutung zu. Ziel dieser Studie war
es zu prüfen, ob eine intraoperativ eingesetzte intermittierende pneumatische Kompression (IPK) der Beine die
Inzidenz von VTE- Ereignissen bei neurochirurgisch trepanierten Patienten senkt.
Methoden:
Im Rahmen einer monozentrischen randomisierten kontrollierten klinischen Studie wurden 88 Patienten vor
geplanter Kraniotomie (u.a. 40% Akustikusneurinome, 20% Meningeome, 26% Malignome und Metastasen)
entweder einer Gruppe ohne IPK (51 Patienten) oder einer Gruppe mit IPK (37 Patienten) zugeordnet. Die IPKAnwendung umfasste dabei die gesamte Narkosezeit. Alle Patienten erhielten zur VTE-Prophylaxe medizinische
Thromboseprophylaxestrümpfe und postoperativ Certoparin 3000 I.E. subcutan. Nach einem standardisierten Sonographieprotokoll erfolgte bei allen Patienten präoperativ (Tag -2 bis 0) der Ausschluss einer akuten oder früheren
Becken-Beinvenen-thrombose, postoperativ schloss sich zwischen dem 1. und 6. Tag eine Thrombose-diagnostik
durch einen bezüglich der Randomisierung verblindeten Angiologen an.
Ergebnisse:
Bei Patienten ohne IPK (102 Beine) betrug die Thromboserate 21,7% (n=22), hingegen wiesen Patienten mit IPK
(74 Beine) eine Thromboserate von nur 5,4% (n=4) auf (p=0,002). Bei Patienten mit IPK lagen ausschließlich distale
Thrombosen vor. In der Gruppe ohne IPK fanden sich sechs proximale (27,3%) und 16 (72,7%) distale Beinvenenthrombosen. Lungenembolien traten nicht auf. Der Einsatz der intraoperativen IPK führte zu einer absoluten
Risikoreduktion von 16,3% und einer relativen Risikoreduktion von 75,1%. Es ergibt sich eine NNT von 6,1. Demzufolge müssen 7 Patienten mit einer intraoperativen IPK versorgt werden, um eine Thrombose zu verhindern.
Dabei erwies sich der Einsatz der IPK als nebenwirkungsfrei.
Diskussion:
Nachgewiesen wurde der unmittelbare Nutzen der intraoperativ eingesetzten IPK zur relevanten Absenkung der
Inzidenz von VTE-Ereignissen bei neurochirurgisch trepanierten Patienten. Die intraoperative IPK sollte bei Kraniotomiepatienten als Bestandteil der VTE-Prophylaxe zum Standard werden.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Ulcus cruris - Lässt die Klinik auf die Ätiologie schließen?
Autoren:
Garbe, Jakob
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Dermatologie und Venerologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Chronische Wunden stellen eine außergewöhnliche Belastung sowohl für den Patienten als auch für das Gesundheitssystem dar. Zeitdruck und personelle Ressourcenverknappung im Gesundheitssystem erfordern eine rasche
und ressourcenschonende zielgerichtete Diagnostik, um eine kausale Therapie frühzeitig einzuleiten. Diese Studie
sollte über ein prognostisches Modell die Schätzkraft einzelner klinischer Basisparameter auf die häufigsten Ätiologien des Ulcus cruris (UC) evaluieren. Darüber hinaus sollte versucht werden, einfache und einprägsame Regeln für
die Klinik aus dem Modell abzuleiten.
Methoden:
Ein Datensatz, bestehend aus 225 in der Universitäts-Hautklinik stationär behandelten Patienten, wurde mit Hilfe
multipler Imputation vervollständigt. Im Anschluss wurde ein multinominales logistisches Regressionsmodell mit
den unabhängigen Variablen Geschlecht, Alter, BMI, Dynamik, Schmerzen, Wundgrund, Lokalisation und Anzahl
der Wunden formuliert. Aus den eindeutig klassifizierten Fällen wurden Risikoprofile als prägnante Heuristiken
für den klinischen Alltag, bestehend aus zwei Merkmalen, extrahiert und anschließend am Patientengut und dem
Regressionsmodell validiert.
Ergebnisse:
Das Modell klassifizierte die Ätiologien unterschiedlich präzise, wobei CVI, Neoplasien, Pyoderma gangraenosum
und Calciphylaxie sehr gut erkannt wurden (83,3% - 100% richtig). Ulcus cruris mixtum und traumatische Ulzera
klassifizierten die Modelle wenig präzise (28,6% - 39,3% richtig). Insgesamt wurden 68,9% der Fälle richtig klassifiziert. Der Anteil erklärter Varianz lag zwischen 86% und 88%. Die interne Validierung der Risikoprofile zeigte eine
Genauigkeit analog der Regressionsmodelle. Profile für CVI (weibliches Geschlecht, Lokalisation über dem Innenknöchel), Calciphylaxie (dorsolaterale Lokalisation, nekrotischer Wundgrund) und Vasculitis allergica (regionenüberspannende Wunden, hämorrhagischer Wundgrund) wiesen eine hohe Treffsicherheit auf, während die Profile
für Neoplasie und Pyoderma gangraenosum trotz präziser Modelle unsicher klassifizierten.
Diskussion:
Über die Schätzkraft der Profile kann ohne externe Validierung keine abschließende Aussage getroffen werden,
jedoch schätzen die Profile für CVI, Calciphylaxie und Vasculitis allergica in der internen Validierung präzise. Morphologisch inhomogene Ätiologien, wie Ulzera traumatischer und infektiöser Genese, werden nicht präzise erkannt.
Größere Patientenkollektive und eine externe Validierung könnten helfen, die Modelle noch präziser schätzen zu
lassen und für Akzeptanz in der klinischen Praxis sorgen. Die vorliegende Studie unterstreicht den differentialdiagnostisch-prädiktiven Wert klinischer Merkmale, wie der Ulkuslokalisation und zeigt, dass aus prognostischen
Modellen abgeleitete Regeln eine Hilfestellung in der Diagnostik des UC sein können.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Prävention bei Patienten mit Diabetes Typ 2 in Jordanien und Deutschland
Autoren:
Jalal Alnatour
Institut/Einrichtung:
Institut für Gesundheits- und Pflegewissenschaften, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die Prävalenz von Diabetes mellitus (DM) hat auf der ganzen Welt in den vergangenen 30 Jahren zugenommen.
Eine bessere Prävention zur Bekämpfung der drohenden Spätkomplikationen gehören gesunde Bewältigungsstrategien durch gesundere Verhaltensweisen wie gesunde Ernährung, körperliche Aktivitäten, regelmäßige Kontrolle
der Blutzuckerspiegel, die regelmäßige Medikamente, Kontrolle der Fußpflege. Mehrere große internationale Studien belegen, dass die Prävention des Diabetes mellitus durch Lebensstilveränderung bei Risikopersonen möglich
und erfolgreich durchführbar ist. In dieser Arbeit wird untersucht, wie Patienten mit Diabetes Typ 2 in Jordanien
und Deutschland mit ihren individuellen gesundheitlichen Herausforderungen ihre alltäglichen Leben managen,
um die Therapieergebnisse zu verbessern bzw. späteren Komplikationen zu vermeiden.
(geplante) Methoden:
Es handelt sich um eine quantitative Studie. Die Rekrutierung der Teilnehmer in Deutschland werden in Diabetologie Praxis in der Stadt Essen und in Jordanien über ambulanten Bereich in ‚Moad Ibin Jabal-Krankenhaus‘
durchgeführt. Erhebung von Daten über Selbstbehandlungsverhalten von erwachsenen Patienten mit Diabetes Typ
2 in Jordanien und Deutschland werden mit dem auf Deutsch und Arabisch validierten Fragebogen‚The Summary
of Diabetes Self-Care Activities‘ (SDSCA) erfasst.
Erwartete Ergebnisse:
Aufgrund der Herkunftsland der beiden untersuchten Gruppen sollen Unterschiede in der präventiven Verhalten
aufgezeigt werden. Schulung und Aufklärung der Patienten soll der Kernstein für die Prävention von Diabetes Typ
2 und derer Spätkomplikationen. Ebenfalls es soll aufgezeigt werden, dass der Ansatz ‚Selbstbehandlungsverhalten‘
relevant ist.
Erwartete Limitationen:
Die Untersuchungsgruppen der Studie können relativ klein sein, so dass eine Generalisierung der gewonnenen
Erkenntnisse nur bedingt möglich ist. Möglicherweise sind die traditionellen Einstellungen bezüglich der Präventionsmaßnahmen, die immer noch eine nicht zu verachtende Rolle bei Diabetesbehandlung in Jordanien zu finden.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Die Bewegungsmotivation von Rehabilitanden mit entzündlich-rheumatischen Erkrankungen vor dem Hintergrund des Transtheoretischen Modells der Verhaltensänderung
Autoren:
Dipl.-Psych. Kerstin Mattukat (cand. Dr. rer. medic.)
Institut/Einrichtung:
Institut für Rehabilitationsmedizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Obwohl Sport und Bewegung für Personen mit entzündlich-rheumatischen Erkrankungen viele positive Effekte
auf die körperliche und psychische Gesundheit haben können, sind die Betroffenen oft inaktiv. Interventionen zur
Bewegungsförderung sollten theoriegeleitet auf Basis von Modellen des Gesundheitsverhaltens entwickelt werden.
Daher wurden in der vorliegenden Arbeit die Annahmen des Transtheoretischen Modells der Verhaltensänderung
(TTM) für das Zielverhalten der sportlichen Aktivität an Betroffenen mit chronischen Polyarthritiden (cP) oder
Spondyloarthritiden (SpA) überprüft.
Methoden:
Fragebogendaten von 294 ehemaligen Rehabilitanden wurden sowohl querschnittlich (t1; sechs Monate nach
Rehabilitationsende) als auch längsschnittlich (t1 bis t2; 12 Monate nach Rehabilitationsende) analysiert. Die
Modellkomponenten (Selbstwirksamkeit, wahrgenommene Vor- und Nachteile, Sportaktivität) wurden über die
Motivationsstufen hinweg (Absichtslosigkeit [AL], Absichtsbildung [AB], Vorbereitung [VB], Handlung [HL] und
Aufrechterhaltung [AE]) auf Diskontinuitätsmuster analysiert, welche Aufschluss über das zugrundeliegende Modell geben sollten (Stufen vs. Kontinuum).
Ergebnisse:
Die Stufenverteilung zu t1 fiel ungewöhnlich aus: 7 % AL, 9 % AB, 8 % VB, 21 % HL und 55 % AE – über 75% der
Patienten schätzten sich damit als regelmäßig aktiv ein. Hypothesenkonform nahmen die Selbstwirksamkeit und
die wahrgenommenen Vorteile auf höheren Motivationsstufen zu, während die wahrgenommenen Nachteile abnahmen. Sportaktivitäten wurden auf den oberen Stufen theoriekonform häufiger berichtet als auf den unteren
Stufen. Diskontinuitätsmuster zeigten sich für die Sportaktivitäten und die organisatorischen Hindernisse als Teil
der wahrgenommenen Nachteile.
Diskussion:
Trotz der hohen Selektivität der untersuchten Stichprobe bestätigen die Ergebnisse die Annahmen des TTM zum
Teil und legen TTM-spezifische Analysen größerer und repräsentativerer Stichproben von Personen mit entzündlich-rheumatischen Erkrankungen nahe. Die Strategien der Verhaltensänderung als weitere wichtige Modellkomponente sollten in zukünftige Betrachtungen mit einbezogen werden. Die Identifikation von Prädiktoren des
Stufenfortschritts und -rückfalls auf den einzelnen Motivationsstufen kann Ansatzpunkte für die Entwicklung stufenspezifischer Interventionen zur Bewegungsförderung geben.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Soziale Beziehungen und Lebensqualität bei Rehabilitandinnen nach Brustkrebsoperation
Autoren:
Dipl.-Psych. Juliane Lamprecht
Institut/Einrichtung:
Institut für Rehabilitationsmedizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Soziale Beziehungen stellen insbesondere in kritischen Lebensphasen eine wertvolle menschliche Ressource dar.
Bisher wurde dieses (lebenslange) Potenzial in Hinblick auf die Lebensqualität bei Krebspatienten nach Ende der
Primärtherapie und Rückkehr in den Alltag kaum untersucht. Ziel der vorliegenden Studie war die Analyse der
Struktur, Qualität und Quantität des sozialen Netzwerkes bei Rehabilitandinnen nach Brustkrebsoperation als potenzielle Einflussgrößen der Lebensqualität.
Methoden:
Grundlage der Analyse bildete eine standardisierte schriftliche Befragung von Brustkrebspatientinnen (N=92) im
Alter zwischen 18 und 63 Jahren, die nach OP eines histologisch gesicherten Mammakarzinoms an einer medizinischen Rehabilitation teilnahmen. Die Befragung erfolgte zu Reha-Beginn (T1) sowie drei Monate nach Reha-Ende
(T2) in insgesamt sechs Rehabilitationskliniken in Deutschland. Zur Erhebung der sozialen Beziehungen wurde ein
egozentrierter Netzwerkgenerator eingesetzt, der eine Differenzierung hinsichtlich struktureller, qualitativer und
quantitativer Beziehungsmerkmale als potenzielle Einflussgrößen der Lebensqualität ermöglichte. Die Lebensqualität, als Hauptzielgröße, wurde mit dem etablierten EORTC QLQ-C30 erhoben. Für die Auswertung der komplexen
und vollständig vorliegenden Daten (N=79) wurde ein Random-Coefficent-Modell berechnet.
Ergebnisse:
Hinsichtlich der Struktur zeigte sich, dass am häufigsten familiäre Beziehungen als emotional bedeutsam erlebt
werden. Dabei nehmen der Partner sowie die eigenen Kinder im Vergleich zu den anderen familiären Beziehungen
eine besondere Stellung ein. Des Weiteren wurden sowohl im familiären als auch nicht-familiären Netzwerk deutlich
häufiger Frauen genannt. Die Beziehungsqualität in Freundschaftsbeziehungen war mit der in verwandtschaftlichen Beziehungen vergleichbar. Die Lebensqualität verbesserte sich im dreimonatigen Beobachtungszeitraum nach
der Rehabilitation deutlich und wurde von der Größe des familiären Netzwerkes signifikant positiv beeinflusst.
Diskussion:
Das Wissen um die Struktur, Quantität und Qualität der sozialen Beziehungen von Krebspatienten kann im gesamten Rehabilitationsprozess hilfreich sein. Beispielhaft lassen sich bei mangelnder sozialer Integration gezielt psychosoziale Interventionen ableiten oder beim Wissen um die Geschlechtspräferenz in nicht-familiären Beziehungen
gezielt Therapiegruppen planen (z.B. ambulante Rehasportgruppen).
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Untersuchung der altersabhängigen Expression von Advanced Glycation Endproducts
sowie der aortalen und peripheren Pulswellengeschwindigkeit bei männlichen Patienten mit koronarer Herzkrankheit
Autoren:
1
Marcus Riemer (Doktorand), 2PD Dr. med. habil. Brit Hofmann, 2Prof. Dr. rer. nat. Andreas Simm, 2Prof. Dr. med.
Rolf-Edgar Silber
Institut/Einrichtung:
Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe am Krankenhaus St. Elisabeth und St. Barbara Halle
2
Universitätsklinik und Poliklinik für Herzchirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
1
Einleitung:
Die koronare Herzkrankheit gilt als die häufigste Todesursache in den führenden Industrienationen und ist bedingt
durch die Arteriosklerose der Koronararterien. Neben einigen weiteren Risikofaktoren stehen die mittels nichtinvasiver Messung der Skin Autofluorescence verifizierbaren Advanced Glycation Endproducts (AGEs) im Verdacht,
eine Akzeleration von Arteriosklerose, der zunehmenden Gefäßalterung und der damit verbundenen Zunahme der
arteriellen Gefäßsteifigkeit zu verursachen. Zur Messung der arteriellen Gefäßsteifigkeit dient die carotidofemorale
Messung der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) als Goldstandard.
Methoden:
Bei 117 männlichen Patienten mit koronarer Herzkrankheit und bevorstehender aortokoronarer Bypassoperation sowie bei 31 relativ-gesunden Probanden wurde die Skin Autoflourescence als Möglichkeit der nicht-invasiven
Messung von AGEs mittels des AGE Reader SU™ sowie die brachiofemorale und carotidofemorale PWV mittels
Vicorder© gemessen.
Ergebnisse:
Mit zunehmenden Akkumulationen von AGEs nimmt die PWV und somit die arterielle Gefäßsteifigkeit signifikant
zu. Die brachiofemorale Messung der PWV zeigt eine signifikante Korrelation mit der Messung nach Goldstandard.
Diskussion:
Erhöhte Akkumulationen von AGEs dienen als Risikofaktor für die Entstehung kardiovaskulärer Erkrankungen und
sind ein wesentlicher Einflussfaktor in der Entstehung der arteriellen Gefäßsteifigkeit. Die brachiofemorale Messung der PWV stellt eine patientenfreundlichere und wahrscheinlich fehlerminimierende Möglichkeit zur Messung
der arteriellen Gefäßsteifigkeit dar.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Therapiebegrenzungen bei Kindern und Jugendlichen mit lebenslimitierenden Erkrankungen
Autoren:
Anja Waske
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendmedizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Betreuung extern durch die Universitätsklinik für Kinder- und Jugendmedizin Göttingen – Abteilung Pädiatrische
Hämatologie und Onkologie, Direktor: Prof. Dr. Christof Kramm
Einleitung:
Rechtskräftige Patientenverfügungen für Kinder gibt es in Deutschland nicht. Jährlich sterben tausende Kinder
in Deutschland unter anderem an Krebserkrankungen. Es besteht der Wunsch nach einer Therapiebegrenzung für
Kinder und Jugendliche mit lebenslimitierenden Erkrankungen, damit in Notfallsituationen im mutmaßlichen
Willen des Patienten gehandelt werden kann. Dafür gibt es ein Formular über „Empfehlungen zum Vorgehen in
Notfallsituationen“, das im Bundesarbeitskreis pädiatrischer Palliativmedizin empfohlen worden ist (Rellensmann,
Hasan, 2009). Inwiefern dieses in Deutschland genutzt wird und ob es alle wichtigen Faktoren beinhaltet, soll diese
Studie ermitteln. Außerdem soll erforscht werden, ob es diesbezüglich zu verbessernde Vorgehensweisen gibt.
(geplante) Methoden:
Es wurde ein Fragebogen erstellt und an Kinderhospize, ambulante Kinderhospizdienste, spezialisierte ambulante
pädiatrische Palliativversorgungsdienste und stationäre Kinderonkologien in Deutschland verschickt. Von 2012 bis
2014 wurden alle Antworten eingeschlossen.
Erwartete Ergebnisse:
Die Mehrzahl der befragten Institutionen benutzen das oben genannte Formular. Viele wichtige Inhalte sind auf
dem Vordruck dargestellt. Mehr Raum für persönliche Wünsche, ein Notfallplan, die Gabe von Antibiotika, künstliche Ernährung und Festlegungen zum Vorgehen nach demTod sind zusätzliche Punkte die enthalten sein sollten.
Das Formular ist durch einen Arzt und die Pflege zu unterschreiben und nur bei ausdrücklichem Wunsch der Eltern oder des Patienten durch diese zu ergänzen. Das Aufklärungsgespräch sollte durch ein multiprofessionelles
Team durchgeführt und protokolliert werden. Aufgrund der Ergebnisse soll ein neues Formular erstellt werden,
dass künftig für Therapiebegrenzungen bei Kinder- und Jugendlichen angewandt werden kann.
Erwartete Limitationen:
Inwiefern dieses neue Formular für die klinische Praxis notwendige Inhalte impliziert, bleibt zu überprüfen. Außerdem ist nicht getestet, ob der Vordruck auch für Kinder mit neurologischen Erkrankungen und Frühgeborene
anzuwenden ist. Es ist möglich, dass unterschiedliche Insitutionen, verschiedene Formulare benötigen. Das neue
Formular ist bei Entscheidungen am Lebensende zu respektieren, aber aufgrund der unveränderten Gesetzeslage
rechtlich nicht bindend.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Reliabilität dynamometrischer und goniometrischer Messungen am Ellbogen- und
Schultergelenk
Autoren:
T. Molitor1, R. Schwesig1, L. Irlenbusch1, K. Laudner2, G.Fieseler3, St. Delank1,
Institut/Einrichtung:
Department für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
School of Kinesiology and Recreation, Illinois
3
Zentrum Orthopädische Chirurgie, Hannoversch Münden
1
Einleitung:
Das Ziel dieser Arbeit war die Ermittlung der Intraobserver Reliabilität für das Messen der aktiven Beweglichkeit
mittels eines Goniometers und der isometrischen Kraft mittels Dynamometers im Ellbogen- und Schultergelenk.
Methoden:
22 Zweitligahandballerinnen (21,0 ± 3,7 Jahre) und 25 gesunde Probanden (13 weiblich, 12 männlich, 21,9 ± 1,24
Jahre) wurden in die Studie eingeschlossen. Beidseits wurden die aktive Beweglichkeit und isometrische Kraft im
Ellbogen (Flexion/Extension) sowie der Schulter (Anteversion, Retroversion, Adducktion, Abduktion, Innenrotation, Außenrotation) im Abstand von 7 Tagen gemessen. Für die Für die Reliabilitätsprüfung kamen die ICC-Analyse,
SEM-Berechnung sowie das Verfahren nach Bland und Altman zum Einsatz. Hohe Validität/Reliabilität: ICC>0,75
und CV<5%.
Ergebnisse:
Die Reliabilität für die aktive Beweglichkeit und isometrische Kraft waren gut bis exzellent für beide Schultern
(Handballerinnen: ICC=0.94-0.97, SEM 1.07-4.76, gesunde Probanden: ICC=0.96-1.00, SEM=0.00-4.48), sowie für
den Ellbogen gut bis exzellent (Handballerinnen: ICC=0.79-0.97, SEM=0.98-5.94, gesunde Probanden: ICC=0.871.00, SEM=0.00-5.43)
Limitationen:
Andere Messpositionen als die verwendeten beeinflussen die Reliabilität maßgeblich. Auch wurden sich ändernde
Messwerte beschrieben bei dem verwenden eines digitalen Messwerkzeuges gegenüber eines Goniometers. Bisherige Studien zur Beweglichkeit basierten meist nur auf der passiven Bewegung. Es gab bisher noch keine Untersuchung die ein ähnliches Zeitintervall (7 Tage) wie das gewählte verwendet hat. Es wurden ausschließlich asymptomatische, gesunde Probanden getestet, nicht jedoch Probanden mit Symptomen im Ellbogen- beziehungsweise
Schultergelenk.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Beziehung zwischen Wurfgeschwindigkeit sowie Kraft und Beweglichkeit im Ellbogenund Schultergelenk
Autoren:
Thomas.Molitor1, René Schwesig1, Lars Irlenbusch1, GeorgFieseler3, Frank Noack2, Stephan Delank1
Institut/Einrichtung:
1
Department für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin I, Universitätsmedizin Halle (Saale)
3
Zentrum Orthopädische Chirurgie, Hannoversch Münden
Einleitung:
Die Wurfgeschwindigkeit im Handball ist das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels von Beweglichkeit und
Kraft im Bereich von Rumpf und oberer Extremität. Hierbei spielt die Kraftübertragung (von proximal nach distal)
eine besondere Rolle. Während Wurfgeschwindigkeitsanalysen im Männerhandball sehr zahlreich vorhanden sind,
besteht seitens des Frauenhandballs ein deutliches Forschungsdefizit. Ziel der Studie war es, für 2 Wurftechniken
Einflussgrößen seitens der Ellbogen- und Schulterkraft und -beweglichkeit zu identifizieren und zu quantifizieren.
Methoden:
20 Zweitligahandballerinnen (20,7 ± 2,9 Jahre) wurden innerhalb der Vorbereitungsperiode mittels Handdynamometer und Goniometer an Ellbogen- und Schultergelenk klinisch untersucht. Im Anschluss absolvierten die Spielerinnen jeweils 3 Schlagwürfe mit Stemmschritt (SWS) und 3 Sprungwürfe (SpW) auf das Tor (Entfernung: 9-11 m).
Die Wurfgeschwindigkeit wurde mittels Radarmessgerät erfasst und über 3 Versuche gemittelt. Zum Zwecke der
Korrelationsanalyse zwischen den metrischen Daten wurde die Pearson Produkt-Moment-Korrelation berechnet.
Ergebnisse:
Die Kraft in Retroversion (Schulter) war der einzige Parameter, der mit beiden Wurfgeschwindigkeiten korrelierte
(rSWS=0,46; rSpW=0,48). Die Sprungwurfgeschwindigkeit korrelierte darüber hinaus mit der Kraft in Adduktion
(Schulter; r=0,63) sowie mit der Beweglichkeit in Flexion (Ellbogen; r=-0,56). Zwischen beiden Wurftechniken fand
sich ein signifikanter p<0,001) Geschwindigkeitsunterschied (vSWS=25,5 ± 1,6 m/s vs. vSpW=23,2 ± 1,3 m/s). Ein
signifikanter Positionseffekt (p<0,001) war nur für den Schlagwurf mit Stemmschritt zu beobachten. Torhüter erzielten die geringste (v=22,6 m/s)und Rückraumspieler die höchste (v=26,1 m/s) Wurfgeschwindigkeit.
Limitationen:
Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass die spezielle Wurftechnik relevanter für die Wurfgeschwindigkeit ist,
als die isolierte Beweglichkeit und (isometrische) Kraft in Schulter- und Ellbogengelenk. Ebenfalls zu prüfen ist der
Einfluss der Rumpf-stabilität, da der Rumpf während der Wurfbewegung als Widerlager fungiert.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Vergleichende Untersuchung zur Intraobserver-Reliabilität unterschiedlicher Sturzrisikoassessments
Autoren:
Lisa Hollstein1, Torsten Rahne1, René Schwesig2
Institut/Einrichtung:
1
Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Department für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Der Einsatz von Diagnostika zur Sturzrisikoprognose sowie zur Evaluierung von Interventionen zur Reduktion des
Sturzrisikos, setzt u.a. die Prüfung der Intraobserver-Reliabilität voraus. Derzeit ist in diesem Setting vor allem
ein Mangel an wissenschaftlich geprüften Assessments zu beobachten. Ziel dieses Dissertationsvorhabens ist es,
die Intraobserver-Reliabilität von drei Messinstrumenten (Interaktives Balancesystem (IBS), Vertiguard, DHI) zunächst an asymptomatischen Probanden vergleichend zu prüfen.
Methoden:
30 asymptomatische Probanden (26,0  4,1 Jahre; Range: 20-37 Jahre) wurden, nach der Prüfung der vollen Funktionsfähigkeit der Bogengänge mit dem Video-Kopfimpustest, zweimal im Abstand von 7 Tagen mit den o.g. Assessments getestet. Die Reliabilitätsprüfung erfolgte mittels ICC-Analyse, CV und SEM Berechnung. Außerdem
wurde das Verfahren nach Bland und Altman zur qualitativen Bewertung eingesetzt. Das Reliabilitätskriterium war
ICC>0,75 mit CV<5%.
Ergebnisse:
Für alle posturographischen Parameter des IBS ließ sich ein ICC>0,75 ermitteln. Allerdings ließ sich nur für den
Parameter „Seitigkeit“ zusätzlich auch ein CV von 3,3% berechnen. Für das Vertiguard ließen sich nur für 22% der
Parameter (7/32) eine hohe Reliabilität (ICC>0,75) beobachten. Seitens des Coefficient of Variation erfüllte kein
Parameter das Reliabilitätskriterium von CV<5%. Der DHI Gesamtscore zeigte eine hohe Reliabilität (ICC=0,88;
CV=0%; SEM=0,19).
Erwartete Limitationen:
Die Subskalen des DHI (emotional, funktionell, physikalisch) ließen sich anhand dieser Stichprobe nicht prüfen,
da dieser Fragebogen originär für Schwindel-Patienten konzipiert wurde. Eine abschließende Beurteilung der drei
Assessments ist erst nach der geplanten Prüfung von Patienten mit paroxysmalen, benignen Lagerungsschwindel
und/oder Neuritis vestibularis möglich. Gleichzeitig kann dann auch eine vergleichende Validierung der drei Assessments anhand des Goldstandards „Sturzhäufigkeit“, prospektiv erhoben über mindestens sechs Monate, vorgenommen werden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Assoziation von genomweit mit Schizophrenie assoziierten Single Nucleotid Polymorphismen mit Aufmerksamkeitsdefiziten
Autoren:
1
Schröder F, 1Giegling I, 2Leicht G, 1Friedl M, 1Hartmann AM, 1Konte B, 3Pogarell O, 3Karch S, 1Fehse J, 4PGC, 5Hegerl
U, 2Mulert C, 1Rujescu D
Institut/Einrichtung:
1
Universitätsklinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
3
Klinik für Psychiatrie, Ludwig-Maximilians-Universität München
4
Psychiatric Genomics Consortium
5
Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universität Leipzig
Einleitung:
Schizophrenie ist eine schwere psychiatrische Erkrankung multifaktorieller Genese mit einer Heritabilität von bis
zu 80%. In der bisher größten genomweiten Assoziationsstudie des PGC wurden 128 Risikoallele detektiert (Ripke
et al., 2014). Kernmerkmale der Schizophrenie sind Aufmerksamkeitsdefizite, welche über neurophysiologische
Untersuchungen durch eine verminderte Aktivität des anterioren Gyrus cinguli (ACC) dargestellt werden konnten.
Die vorliegende Studie überprüft die genetische Basis bestimmter Aufmerksamkeitsprozesse.
Methoden:
Von 93 nach den DSM-IV-Kriterien an Schizophrenie Erkrankten und 289 psychiatrisch gesunden, zufällig ausgewählten Kontrollpersonen wurde aus Vollblut DNA extrahiert und 37 ausgewählte SNPs durch die iPLEX-Technologie und die MALDI-TOF Massenspektrometrie genotypisiert. Über die Elektroencephalographie wurde das akustisch evozierte Potential N1 abgeleitet und aus diesem mittels LORETA die Hirnstromdichte als Maß der Aktivität
über den Hirnregionen ACC, auditorischer Assoziationscortex und primär akustischer Cortex berechnet. Zur Auswertung der Ergebnisse diente das lineare Regressionsmodell.
Ergebnisse:
Als signifikant mit einer veminderten Aktivität des ACC assoziiert zeigte sich das Auftreten von zwei Risikoallelen.
Eins befindet sich im Intron des Gens ATP2A2, dessen Einfluss auf die Pathogenese umstritten ist. Das Andere liegt
im Intron des bekannten Suszeptibilitätsgens TCF4. TCF4 beeinflusst das Gedächtnis und initiiert die neuronale
Differenzierung während der Hirnentwicklung. Daher scheint ein Zusammenhang zwischen den Risikoallelen und
der verminderten Aktivität des ACC wahrscheinlich zu sein.
Limitationen:
Aufgrund der kleinen Stichprobe konnten möglicherweise einige Assoziationen nicht aufgedeckt werden. Alle 37
SNPs befinden sich im Intron oder uncodierten Genombereich mit unklarem Einfluss auf die Genexpression.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Das immunhistochemische Profil von Mammakarzinomen in Äthiopien im Vergleich zu
anderen Regionen weltweit
Autoren:
Erdme Knauf (Betreuer: Fr. Dr. E. Kantelhardt, Prof. C. Thomssen)
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die 5-Jahres-Prävalenz von Brustkrebs ist weltweit sowohl für Frauen als auch für beide Geschlechter die höchste
unter allen Krebsprävalenzenzen. Die meisten wissenschaftlichen Erkenntnisse stammen dabei aus Europa und
Nordamerika, doch neueste Untersuchungen zeigen wesentliche Unterschiede u.a. beim immunhistochemischen
Profil in afrikanischen Ländern, so z.B. das häufigere Auftreten von triple-negativen Brustkrebstypen.
(geplante) Methoden:
Die Ergebnisse stammen aus 2 Teilkollektiven: Erstens von Brustkrebsfällen, welche 2006-2013 am Black Lion
Hospital in Addis Ababa immunhistochemisch auf Östrogen- und/oder Progesteronrezeptoren untersucht wurden
(n=343, HER2: n=10) und zweitens von Tumorblöcken des BLH, die nach Deutschland geschickt und hier der Hormonrezeptor- und HER2-Status bestimmt wurde (HR: n=31 und HER2: n=28); Eine retrospektive Erfassung der
klinischen Daten erfolgte aus den Patientenakten, wodurch eine Analyse des metastasenfreien Überlebens möglich
war.
Erwartete Ergebnisse:
Das mittlere Alter der Patienten betrug 43,6 Jahre und durchschnittlich hatten sie 3,4 Kinder. Die mehrheitlich
duktalen Karzinome konnten zu 54,2% Grade 2 zugeordnet werden. Fast 2/3 der Proben waren positiv für mindestens einen Hormonrezeptor (61,7%) und zeigten so ein abweichendes Profil von bisherigen Erkenntnissen aus
westafrikanischen Studien. 31,6% des Tumorgewebe war positiv für HER2. Diese Ergebnisse konnten weiterhin
zur Klassifizierung der immunhistochemischen Typen genutzt werden mit folgenden Ergebnissen: 40,6% HR-pos./
HER2-neg., 12,5% HR-pos./HER2-pos., 18,8% HER2-positiv und 28,1% triple-negativ. Das bisher berechnete fernmetastasenfreie Überleben nach 2 Jahren betrug 68%. Die Literaturrecherche für den Vergleich mit anderen Regionen weltweit ist noch nicht abgeschlossen.
Erwartete Limitationen:
Limitationen der Studie sind die sehr schlechte Qualität der nach Deutschland gesendeten FFPE-Proben, wodurch
eine Färbung bzw. Beurteilung nicht möglich war.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss von genomweit assoziierten Polymorphismen der Schizophrenie auf den Cannabiskonsum
Autoren:
Wilhelm D1, Giegling I1, Friedl M1, Hartmann AM1, Konte B1, Fehse J1, PGC2, Rujescu D1
Institut/Einrichtung:
1
Universitätsklinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
2
Psychiatric Genomics Consortium
Einleitung:
Die Schizophrenie ist eine sehr heterogene psychiatrische Erkrankung mit multifaktorieller und polygener Genese,
die massive Konsequenzen auf die Lebensqualität der Erkrankten aufweist. Die Heritabilität wird auf bis zu 80%
geschätzt. Im Rahmen genomweiter Assoziationsstudien (GWAS) werden mehrere hunderttausend Single Nucleotid Polymorphismen zur Identifizierung von möglichen Suszeptibilitätsgenen detektiert. Im Jahr 2014 konnte das
Psychiatric Genomics Consortium in einer weiteren GWAS insgesamt 128 SNPs in 108 unabhängigen Loci aufzeigen, die eine signifikante Assoziation zur Schizophrenie besitzen (Ripke et al, 2014).
Ziel:
Nicht nur der Konsum von Cannabis als prädisponierender Faktor einer schizophrenen Psychose, sondern auch die
Schizophrenie als potentiell auslösender Faktor für den Gebrauch von Cannabis ist von Interesse. Ziel dieser Studie
war es, die vom PGC bereits mit Schizophrenie assoziierten SNPs auf eine Assoziation mit einem Cannabiskonsum
zu untersuchen. Dazu wurden 37 SNPs ausgewählt.
Methoden:
Die Studienpopulation umfasste 834 an Schizophrenie erkrankte Patienten. Die Diagnose wurde durch das DSM-IV
gesichert. Der Cannabiskonsum wurde mithilfe einer standardisierten Anamnese sowie durch Sektion E des Strukturierten Klinischen Interviews für DSM- IV (SKID) festgestellt. Venöses Blut diente zur Isolierung der DNA. Die
iPLEX- Technologie und die MALDI-TOF Massenspektrometrie dienten der Genotypisierung der zu untersuchenden SNPs.
Erwartete Ergebnisse:
Es konnten bei den in Intergenregionen gelegenen SNPs rs11687313 auf Chromosom 2 und rs11717383 auf Chromosom 3 signifikante Assoziationen zum Cannabiskonsum festgestellt werden. Ein weiterer Polymorphismus
(rs4702), der im LD mit dem FURIN- Gen liegt, zeigte einen Trend.
Erwartete Limitationen:
Die vorliegende Studie weist auf einen Zusammenhang von Cannabiskonsum und einzelnen schizophrenie- assoziierten SNPs aus der PGC- Studie hin. Besonders der auf SNP rs4702 ist durch überlappende Assoziation zur Schizophrenie von Interesse. FURIN trägt zur Expression des Wachstumsfaktors BDNF (Brain-derived neurotrophic
factor) bei, welcher schon häufig mit Schizophrenie assoziiert werden konnte. Dies könnte hinweisend auf eine
möglicherweise überlappende genetische Basis von Schizophrenie und Cannabiskonsum sein.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Einfluss schlafunterbrechender und schlaffördernder Faktoren auf die Schlafqualität
Autor:
Eva Susanne Deutrich
Betreuer:
Prof. Dr. med. Andreas Stang
Institut:
Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
In Anbetracht der hohen Prävalenz von Schlafstörungen und deren weitreichenden gesundheitlichen und volkswirtschaftlichen Konsequenzen wird in dieser Arbeit schlaffördernden und schlafunterbrechenden Faktoren besondere Beachtung geschenkt. In diesem Zusammenhang wird auch der Frage nachgegangen, inwieweit die Lebenszufriedenheit mit der Schlafqualität assoziiert ist.
Methoden:
Es wurden Daten von 3164 Probanden im Alter von 51 bis 81 Jahren aus der Heinz Nixdorf Recall Studien-Kohorte
evaluiert. Die Datenerhebung erfolgte zum Zeitpunkt der Follow Up-Untersuchung (2006-2008). Die Schlafqualität
wurde mittels des Pittsburgh-Sleep-Quality-Index (PSQI) erfasst, der Werte von 0 (am besten) bis 21 (am schlechtesten) annehmen konnte. Probanden mit einem PSQI > 5 hatten laut Studiendefinition eine schlechte Schlafqualität. Die Lebenszufriedenheit wurde durch die Frage: „Wie zufrieden sind Sie insgesamt mit Ihrem Leben?“ ermittelt
und dichotomisiert in die Kategorien „sehr zufrieden“ und „nicht sehr zufrieden“. Mittels log-Binomial-Modell wurde das Prävalenzratio (PR) berechnet. Minimal suffiziente Adjustierungssets konnten durch gerichtete azyklische
Graphen identifiziert werden.
Ergebnisse:
Die Prävalenz einer schlechten Schlafqualität betrug 43% (KI=41-45%) in der gesamten Studienbevölkerung, 33%
(KI=31-36%) unter den Männern und 53% (KI=50-55%) unter den Frauen. Die Prävalenz stieg mit zunehmendem
Alter, vor allem bei den Frauen. Es bestand eine schwache Assoziation zwischen gehäuft auftretenden Schlafunterbrechungen (gar nicht, weniger als einmal pro Woche, einmal oder zweimal pro Woche, dreimal oder häufiger pro
Woche) aufgrund nächtlichen oder frühmorgendlichen Aufwachens und einer herabgesetzten selbsteingeschätzten
Schlafqualität (PR=1,15; KI=1,10-1,21 bei den Männern; PR=1,14; KI=1,09-1,20 bei den Frauen). Zwischen Schlafunterbrechungen aufgrund anderer Ursachen wie beispielsweise eines nächtlichen Toilettengangs oder Schmerzen
und einer herabgesetzten selbsteingeschätzten Schlafqualität bestand keine Assoziation. Es bestand eine Assoziation zwischen einer sehr hohen Lebenszufriedenheit und einer schlechten Schlafqualität (PR=0,91; KI=0,86-0,97 bei
den Männern; PR=0,88; KI=0,82-0,95 bei den Frauen).
Diskussion:
Auch in dieser Studie zeigte sich eine hohe Prävalenz an Schlafstörungen. Da sich das Geschlecht als großer Einflussfaktor darstellte, erscheint die Verwendung geschlechtsspezifischer Modelle bei der Diagnostik, Therapie und
Prävention von Schlafstörungen sinnvoll. Gehäufte Schlafunterbrechungen waren nicht mit einer herabgesetzten
selbsteingeschätzten Schlafqualität assoziiert und sollten nicht synonym mit Schlafstörungen verwendet. Die Prävalenz von Schlafstörungen war unter den sehr lebenszufriedenen Probanden geringer als unter den übrigen Probanden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Sportartspezifische Anpassung echokardiographisch ermittelter Parameter der Herzfunktion und -struktur
Autoren:
L. Duille (1), C. Kuhn (2), M. Sudau (2), A. Schlitt (3), K. Hottenrott (3), U. Müller-Werdan (3), K. Werdan (3), H.
Schmidt (2, 3)
Institut/Einrichtung:
1
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
2
Klinik für Kardiologie und Diabetologie, Klinikum Magdeburg gGmbH
3
Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Hintergrund & Zielstellung:
Regelmäßige sportliche Aktivität bewirkt, je nach Trainingsart und -intensität, funktionelle und strukturelle Anpassungen des Herzens. Der genaue Einfluss der Ausübung einer bestimmten Sportart auf die jeweiligen Herzparameter, im Unterschied zu anderen Sportarten, ist jedoch bisher nur wenig untersucht. Ziel dieser Studie war
der Vergleich der einzelnen Herzfunktions- und strukturparameter von Leistungssportlern aus unterschiedlichen
Sportarten.
Methodik:
Analysiert wurden die mittels transthorakaler Echokardiographie gemessenen Daten von 28 gesunden Probanden,
bestehend aus Leistungssportlern dreier verschiedener Sportarten, darunter 13 Leichtathleten, 12 Triathleten und
3 Ruderer (29,6 ± 9,7 Jahre). Die einzelnen Parameter der Echokardiografie wurden unter den Sportartengruppen
verglichen und mittels ANOVA auf statistische Signifikanz geprüft.
Ergebnisse:
Die linksventrikuläre Muskelmasse in g/m² ist bei Ruderern signifikant höher, als bei Triathleten (p=0.021) und
Leichtathleten (p=0.031). Ruderer liegen mit im Mittel 159,8g/m² über der klinischen Grenze von 130g/m², Leichtathleten (111,7g/m²) und Triathleten (107,5g/m²) bleiben darunter. Signifikante Unterschiede zwischen den Sportartengruppen wurden außerdem gefunden bei dem endsystolischen Durchmesser des linken Vorhofs (p<0.001), der
Dicke des Ventrikelseptums in der Systole (p=0.026) und dem Schlagvolumen (p=0.017). Ruderer zeigten dort
jeweils die höchsten Werte. Der transmitrale Blutfluss (E/A-Verhältnis) war bei Ruderern gegenüber Triathleten
erniedrigt (p=0.024), jedoch bei allen Gruppen im Mittel >1. Der linksventrikuläre Durchmesser in der Diastole war
bei Ruderern tendenziell erhöht im Vergleich zu Leichtathleten(p=0.052).
Schlussfolgerung:
Es besteht eine Anpassung von diversen Parametern der Herzfunktion und -struktur an die Belastungen der jeweiligen ausgeübten Sportart und des damit verbundenen Trainings, insbesondere ist dies bei Ruderern der Fall. Dies
führt zu der Überlegung, ob eine Definition sportartspezifischer Normwerte sinnvoll sein kann, um Leistungssportler in ihrer jeweiligen Sportart hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Herzgesundheit besser beurteilen zu
können. Eine mögliche Korrelation der Ergebnisse der Echokardiografie zu den bereits analysierten Parametern der
Herzfrequenzvariabilität wird noch untersucht.
Literatur:
Kindermann W (2000) Dtsch Z Sportmed 51:307–308
Maron BJ (1986) J Am Coll Cardiol 7:190–203
Pluim BM, et. al. (1999) Circulation 100:336–344
Urhausen A, et. al. (1997) Int J Card Imaging 13:43–52
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Serielle Bestimmung der autonomen Funktion bei kritisch kranken MODS- Patienten
im Krankheitsverlauf
Autoren:
P. Tymiec (1), A. Schlitt (1), M. Rauchhaus (2), R. Prondzinsky (3), D. Hoyer (4),L. Weitsch (5), U. Müller-Werdan
(1), K. Werdan (1), H. Schmidt (1,6)
Institut/Einrichtung:
(1) Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III, Universitätsmedizin Halle (Saale)
(2) Charité - Universitätsmedizin Berlin
(3) Carl-von-Basedow Klinikum Saalekreis GmbH, Merseburg
(4) Universitätsklinikum Jena
(5) Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
(6) Klinik für Kardiologie und Diabetologie, Klinikum Magdeburg gGmbH
Einleitung:
Ein Multiorgandysfunktionssyndrom (MODS) ist das konsekutive Versagen mehrerer Organsysteme, welches
durch ein Trigger-Ereignis, wie z.B. einer Sepsis, ausgelöst wird. Das mit einer hohen Letalität assoziierte MODS
ist durch eine autonome Dysfunktion charakterisiert, welche sich mit Hilfe der Herzfrequenzvariabilität (HRV)
untersuchen lässt. Die vorliegende Studie soll analysieren, ob die HRV ein geeigneter Parameter für die Langzeitprognose von MODS-Patienten ist, sich serielle Veränderungen der HRV finden und ob ein Einfluss des Alters auf
die MODS-Letalität besteht.
Methoden:
Innerhalb der ersten 48 Stunden nach Intensivstation-Aufnahme erfolgte die Beurteilung der Krankheitsschwere
(via APACHE II Score) und die Messung der HRV mittels 24-Stunden-Holter-EKG-Report. Diese Untersuchungen
wurden nach 3 und 14 Tagen wiederholt. Die Letalität der Patienten wurde nach 365 Tagen überprüft und die Studiengruppe in Überlebende bzw. Versterbende unterteilt. Es erfolgte die Analyse von HRV-Parametern zur Letalität
und anhand einer kleinen Subgruppe der Studien-Kohorte wurde eine serielle Messung der HRV-Parameter vorgenommen. Abschließend wurde überprüft, ob ältere Patienten ein höhere Sterblichkeit als jüngere Patienten haben.
Erwartete Ergebnisse:
Konsekutiv wurden 103 kritisch kranke MODS Patienten in die Studie aufgenommen. Die Parameter mit der stärkste Prognosekraft bezüglich der 1-Jahres-Letalität waren Patientenalter (p < 0,001), APACHE-II-Score (p = 0,001)
sowie pNN50-Wert (p = 0,025) und r-MSSD (p = 0,049). Patienten mit einem Alter über 60,5 Jahre haben ein 2,7fach höheres Risiko innerhalb des Folgejahres zu versterben. (p <0,001; 95% KI: 1,6 bis 4,5; 365-Tage-Letalität). In
der seriellen Messung über 14 Tage fanden sich bei den überprüften Patienten keine relevanten Unterschiede in der
HRV zwischen den einzelnen Testtagen.
Erwartete Schlussfolgerungen:
Das Patientenalter ist ein wichtiger Prognoseparameter bei MODS-Patienten. Die HRV der MODS-Patienten
scheint prädiktiv für die 1-Jahresletalität zu sein. Bei der kleinen Fallzahl von überlebenden Patienten findet sich
keine relevante Veränderung in der seriellen HRV-Messung.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Sprachaudiometrische Zielparameter in klinischen Studien mit Therapie zur Hörverbesserung
Autoren:
Joseph Müller, Torsten Rahne, Stefan Plontke
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie, Universitätsmedizin
Halle (Saale)
Einleitung:
Zielparameter in klinischen Studien zur Hörverbesserung werden international sehr heterogen angewendet. Daher
gibt es die Forderung von „Minimal Reporting Standards für Publikationen“ (z.B. American Association of Otolaryngology – Head and Neck Surgery, 2012), die notwendige Bedingung für die Publikation in peer-reviewed Journalen sind (z.B. „Otolaryngology – Head and Neck Surgery“, „Otology & Neurotology“ und „The Laryngoscope“).
Diese fordern die Anwendung von gleichen Zielparametern für Ton- und Sprachaudiometrie undifferenziert nach
der Anwendbarkeit für die jeweilige Fragestellung der Studie. In dieser Arbeit sollen daher die verschiedenen Zielparameter hinsichtlich ihrer Vergleichbarkeit und Anwendbarkeit untersucht werden.
(geplante) Methoden:
Es soll bei 50 Patienten, die sich einer Operation oder konservativen Therapie zur Hörverbesserung unterziehen,
vor und nach der Therapie das Sprachverstehen gemessen werden. Die 50%-Sprachverstehensschwelle wird mit
dem Freiburger Zahlentest und dem Oldenburger Satztest, das Wortverstehen mit dem Freiburger Einsilbertest bei
65, 70, 80, 90 und 100 dB SPL (Sound Pressure Level) und bei 40 dB SL (Speech Level) gemessen. Die subjektive Verbesserung des Hörens wird mit dem APHAB-Fragebogen gemessen. Eine Kontrollgruppe von 50 normalhörenden
Probanden durchläuft die gleichen Messungen.
Erwartete Ergebnisse:
Es sollte kein signifikanter Unterschied des Sprachverstehens bei 40 dB SL zwischen beiden Messzeitpunkten (vor
und nach Therapie) ermittelt werden, jedoch bei Messung bei 65 dB SPL. Die Sprachverstehensschwelle sollte mit
dem Sprachverstehen bei 65 dB SPL korrelieren. Bei 40 dB SL sollte das Sprachverstehen zwischen Patienten und
Kontrollgruppe ebenfalls nicht signifikant verschieden sein. Eine Verbesserung des Hörens und damit der Therapieerfolg sollte mit dem alltagsrelevanten Signalpegel von 65 dB SPL gemessen werden.
Erwartete Limitationen:
Auf Grund der für die Sprachaudiometrie berechneten Stichprobengröße kann kein Vergleich mit Zielparametern
gezogen werden, der auf dem Tonaudiogramm beruht. Bei Patienten mit hochgradiger Schwerhörigkeit vor der
Therapie kann keine Messung bei 40 dB SL durchgeführt werden.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Motivationen und Barrieren für die Teilnahme von Ärzten an klinischen Studien
Autoren:
Christoph Kern
Institut/Einrichtung:
Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die Teilnahme an klinische Studien stellt neben der Patientenversorgung eine wichtige ärztliche Aufgabe dar. Die
Gründe für oder gegen eine Teilnahme von Ärztinnen und Ärzten an klinischen Studien sind jedoch bisher nur
unzureichend untersucht wurden.
Methoden:
In einer Gelegenheitsstichprobe wurden 116 Ärztinnen/Ärzten aus den verschiedenen Versorgungsstufen (Arztpraxis, Krankenhaus der Grund- und Regelversorgung, Universitätsklinikum) mit und ohne eine zurückliegende
Tätigkeit als Prüfarzt(in) in den letzten zwei Jahren in einem standardisierten Interview, auf Grundlage eines selbsterstellten Fragebogens, befragt. Die Antworten wurden pseudonymisiert erfasst und deskriptiv ausgewertet, wobei Antworten zu Kategorien zusammengefasst und Subgruppen der Ärztinnen/Ärzte nach Studienteilnahme und
Tätigkeitsfeld gebildet wurden. Mögliche Motivationen zur Studienteilnahme wurden in intrinsische und extrinsische Faktoren untergliedert und in den Subgruppen verglichen.
Ergebnisse:
Sowohl Ärztinnen und Ärzte mit als auch ohne Teilnahme an klinischen Studien, messen diesen eine hohe Bedeutung für den ärztlichen Alltag bei (92% vs. 81%). Für beide Gruppen können ein interessantes und relevantes Thema
(92% vs. 91%), eine mögliche Therapieoptimierung für die eigenen Patienten (81% vs. 95%) sowie ein Beitrag zum
medizinischen Fortschritt (83% vs. 73%) als wichtige Motivationsfaktoren angesehen werden. Extrinsische und
intrinsische Motivationen zeigten bei allen Subgruppen eine hohe Korrelation, wobei sich auch hier Unterschiede
nach dem Tätigkeitsfeld ergaben. Die Faktoren Zeit (81% vs. 93%) und organisatorische Rahmenbedingungen sind
nach wie vor als wesentliche Hindernisse anzusehen. Die finanzielle Vergütung spielt dabei vorallem für Ärztinnen
und Ärzte ohne Studienteilnahme eine, wenn auch untergeordnete, Rolle (17% vs. 56%).
Diskussion:
Die Gründe für oder gegen eine ärztliche Teilnahme an Studien sind sehr komplex und können durch die vorliegende Untersuchung nicht in allen Facetten aufgeklärt werden. Im Vergleich mit früheren Untersuchungen konnten
Gemeinsamkeiten und Unterschiede festgestellt werden, die neue kreative Ansätze erfordern, die Rahmenbedingungen für Studien zu verbessern, somit die Eigenmotivation zu steigern um schließlich mehr Studien erfolgreich
durchführen zu können.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Die Bedeutung funktioneller SNPs in Toll-like Rezeptor 2 und 4 Genen als Prognosemarker für zukünftige kardiovaskuläre Ereignisse
Autoren:
S. Schneider, S. Reichert , HG. Schaller, S. Schulz,
Institut/Einrichtung:
Universitätspoliklinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die vaskuläre Entzündung steht im Mittelpunkt des heutigen Verständnisses der Pathogenese der koronaren Herzerkrankung. Toll-like Rezeptoren (TLR) spielen eine wichtige Rolle als Initiatoren von Signaltransduktionskaskaden
die inflammatorische Prozesse, insbesondere auch am Gefäßendothel, befördern. Funktionell bedeutsame polymorphe Veränderungen insbesondere in den Genen der TLR2 und TLR4 wurden bereits zur Manifestation und
Progression kardiovaskulärer Erkrankungen assoziiert. In der vorliegenden Subanalyse der longitudinalen Kohortenstudie (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01045070) sollte bei Koronarpatienten die prognostische Bedeutung
von SNPs im TLR2 (rs5743708) und TLR4 Gen (rs4986790) untersucht werden.
Methoden:
In die vorliegende Studie wurden konsekutiv-prospektiv 1002 Patienten der Klinik für Innere Medizin III mit angiografisch gesicherter Koronarstenose (≥50%) aufgenommen. Nach einem 3-Jahres Follow-Up wurden die Patienten bezüglich eines kardiovaskulären Ereignisses (kombinierter Endpunkt: Myokardinfarkt, Schlaganfall/TIA,
kardiovaskulärer Tod oder Tod durch Schlaganfall) schriftlich oder mündlich mittels standardisierter Fragebögen
re-evaluiert. Die Genotypisierung der SNPs in den Genen des TLR2 (rs5743708) und TLR4 (rs4986790) erfolgte
nach DNA-Isolation aus EDTA-Blut mittels adaptierter RFLP-Analysen. Die statistische Auswertung wurde mittels
SPSS 22.0 durchgeführt.
Ergebnisse:
Innerhalb des 3-Jahres Follow-Ups erlitten 16% der Patienten ein kardiovaskuläres Ereignis entsprechend des kombinierten Endpunktes (Drop-Out Rate von 5%). Sowohl nach Kaplan-Meier-Analyse als auch in der Cox-Regression
konnte keiner der untersuchten SNPs mit dem Auftreten des kombinierten Endpunktes assoziiert werden. Bei separater Evaluation der Endpunkte wurden die AG+GG Genotypen des rs4986790 im TLR4 Gen mit einem höheren
Risiko am kardiovaskulären Tod zu versterben assoziiert (Kaplan-Meier-Analyse; Breslow-Test: p=0.042). Eine unabhängige prognostische Bedeutung dieser Genotypkombination konnte jedoch bei multivariater Betrachtung (Kofaktoren: Alter, Geschlecht, BMI, Raucherstatus, Diabestes mellitus) in der Cox-Regression nicht bestätigt werden
(p=0.17; HR: 1.5). Signifikante Prognosemarker für den kardiovaskulären Tod waren Diabetes mellitus (p<0.001;
HR: 2.3) und das Alter der Patienten (p<0.001; HR: 1.1).
Limitationen:
Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sind auf Grund möglicher ethnischer Besonderheiten der Genotypverteilung nur auf Personen kaukasischen Ursprungs anzuwenden und können nicht auf weitere Populationen extrapoliert werden.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Veränderung der Herzfrequenzvariabilität und ihre Determinanten in einer Stichprobe
der älteren Allgemeinbevölkerung – Ergebnisse der CARLA-Studie
Autoren:
Konstantin Hollmann, Alexander Kluttig, Daniel Medenwald
Institut/Einrichtung:
Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Herz-Kreislauf-Krankheiten (HKK) stellen in den industrialisierten Ländern die Hauptodestursache dar. Eine autonome Dysfunktion, gemessen über eine reduzierte Herzfrequenzvariabilität (HRV), gilt als Prädiktor für kardiovaskuläre Ereignisse.
Bisher existieren aber kaum Befunde auf populationsbasierter Ebene, die die Veränderung der HRV über die Zeit
beschreiben. Diese Arbeit solle daher die Veränderung der HRV und deren Determinaten im Rahmen einer populationsbasierten Kohortenstudie untersuchen.
(geplante) Methoden:
Im Rahmen der CARLA Studie, einer populationsbasierten Kohortenstudie in der älteren Allgemeinbevölkerung
von Halle, wurden Daten zur Häufigkeit und Ätiologie von HKE erhoben. Mithilfe eines standardisierten 20min
EKGs wurden verschiedene Parameter der HRV abgeleitet. Die Daten der Basisuntersuchung sowie der ersten FollowUp-Untersuchung werden mit verschiedenen Verfahren der Regressionsanalyse untersucht.
Erwartete Ergebnisse:
Erwartet wird ein über das Alter zu beobachtender Rückgang der HRV. Darüber hinaus könnten bekannte HKRisikofaktoren (Diabetes mellitus, lifestyle, Hypertonie etc.) die Veränderung der HRV beeinflussen.
Erwartete Limitationen:
Eine Vielzahl an Methoden zur Auswertung bzw. Messung der HRV ist beschrieben. Bestimmte Indizes erfordern
definierte Aufzeichnungsintervalle. Die Erhebung von 20Min. EKGs schränkt die Auswahl möglicher HRV Parameter ein.
Als Marker der autonomen Dysfunktion ist die HRV einem komplexen Netzwerk von Einflüssen eingebunden. Auch
durch eine hohe Standardisierung der Datenerhebung kann eine Verzerrungen durch verdeckte Effekte bzw. Confoundernicht vermieden werden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Mittelfristige Ergebnisse nach interkorporeller Fusion der LWS und in Kombination mit
dynamischer Stabilisierung (Dynesys )in Bezug auf die Entwicklung einer Anschlussdekompensation
Autoren:
Gräper J. (Halle), Brinkmann V., Delank K., Zeh A
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Im Zeitraum 2008 – 2009 Wurden an der Universität Halle Wittenberg, Klinik für Orthopädie insgesamt 28 Patienten mit einer Wirbelsaälen OP versorgt bei der eine dynamische Versorgung in Situ eingebracht wurde.
In 16 Fällen erfolgte eine lumbale Fusion LWK 5 –SWK 1 in combination mit der dynamischen cranialen Anbindung
LWK 4/5, in 9 Fällen erfolgte eine Fusion LWK 4 – SWK 1 mitdynamischer Anbindung LWK ¾ und in 3 Fällen erfolgte eine Fusion LWK 4/5 und eine dynamische Anbindung LWK ¾.
Methoden:
Ziel der Arbeit ist es die Auswirkungen der dynamischen Anbindung an das craniale Anschlußsegment zu untersuchen. Hierbei wurden das Anschlußsegment zum Zeitpunkt 0 (postoperative Kontrolle), zum Zeitpunkt 3 Monate
postoperativ und zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung (Durchschnittlich 67 Monate postoperativ)
Hierbei wurde die Bandscheibenhöhe des dynamisch versorgten und des cranialen Anschlußsegmentes nach Frobin
et al. untersucht.
In Funktionsaufnahmen wurde die ROM (range of motion) in Inklination und Retroversion.
In Bending - Aufnahmen wurde die ROM (range of motion) in der maximalen Seitneigung rechts und links ausgemessen.
Ergebnisse:
Es zeigt sich eine signifikante Reduktion der Bandscheibenhöhe sowohl des dynamisch stabilisierten Segmentes als
auch des Anschlußsegmentes.
Dies zeigt daß die dynamische Anbindung die Höhe der Bandscheibe im versorgten Segment positiv beeinflußt. Es
zeigen sich jedoch gleichzeitig zunehmende arthrotische Veränderungen im Sinne einer Spondylarthrose im dorsalen Wirbelsäulenbereich welche auch im Sinne einer Anschlußdegeneration gewertet werden können.
Die weiteren Ergebnisse befinden sich zurzeit in der Aufarbeitung.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Medizinischer Alltag in einem Konzentrationslager der letzten Phase - Die Krankenversorgung im KZ Mittelbau-Dora
Autoren:
Philipp Kiosze
Institut/Einrichtung:
Institut für Geschichte und Ethik der Medizin, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
In der Promotion wird der medizinische Alltag von Häftlingen im KZ Mittelbau-Dora untersucht. Dabei werden
Motive, Akteure, Orte, Behandlung und das persönliche Erleben der Patienten beleuchtet.
(geplante) Methoden:
Zur Untersuchung der Fragestellung werden verschiedene Quellen wie z.B. Krankenakten historisch-kritisch analysiert. Die Auswahl der Krankenakten begrenzt sich auf die stationäre Behandlung von drei häufigen Krankheiten
- Phlegmone, Pneumonie und Tuberkulose - im Februar/Juli 1944 und Januar 1945. Die zeitliche Begrenzung ist
quellenbedingt, deckt aber entscheidende Phasen des KZ Mittelbau-Dora ab. Ergänzend werden Dokumente der
KZ-Verwaltung und Zeugenaussagen ausgewertet. Zur Erforschung des individuellen Erlebens der Patienten werden außerdem Erinnerungsberichte ehemaliger Häftlinge untersucht.
Erwartete Ergebnisse:
Die Krankenversorgung verläuft in verschiedenen Phasen. Die medizinisch-pflegerische Behandlung wird von Häftlingen ausgeführt. Nach Gutachten ranghoher SS-Ärzte und dem Auftreten von Epidemien findet eine personelle
und strukturelle Professionalisierung statt. Die Arbeitskräfte sollen für die kriegswichtige Industrie erhalten bleiben. Trotzdem können die medizinischen Zustände wegen anhaltender Materialknappheit und Platzmangel nur
als unzureichend beschrieben werden. Es gibt eine sehr hohe Todesrate. Unheilbare Kranke werden als „Ballast“
für die Produktion eingestuft und durch Transporte aus dem KZ Mittelbau-Dora entfernt. Die Behandlung besteht
vor allem aus Pflege und Ruhe. Das medizinische System bricht 1945 mit der Ankunft von Räumungstransporten
aus anderen KZ zusammen. Ein funktionierendes medizinisches System im einem Konzentrationslager der letzten
Kriegsphase ist nicht nachweisbar.
Erwartete Limitationen:
Die Limitationen ergeben sich aus der Quellenlage. Zum einen sind viele Dokumente vernichtet worden und nur
die stationäre Versorgung ist dokumentiert. Zum anderen ist das individuelle Krankheitserleben im KZ kaum dokumentiert. Erst die Erinnerungsberichte von ehemaligen Häftlingen, die mit zeitlichem Abstand nach 1945 entstanden sind, geben darüber Auskunft. Berichte von verstorbenen Kranken sind nicht vorhanden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Effekt personenzentrierter Pflege und Versorgung auf die Verschreibungshäufigkeit
von Antipsychotika in Pflegeheimen (EPCentCare): eine Cluster-randomisierte, kontrollierte Studie
Autoren:
Christin Richter, M.Sc.
Institut/Einrichtung:
Institut für Gesundheits- und Pflegewissenschaft, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Bis zu 90% der Pflegeheimbewohner/-innen mit Demenz zeigen herausfordernde Verhaltensweisen. Antipsychotika werden trotz eines ungünstigen Nutzen-Schaden-Verhältnisses in dieser Population häufig eingesetzt. Zwei
Drittel der Antipsychotika werden zu lange und ohne regelmäßige Überprüfung ihrer Indikation verordnet. Gegenstand des Vorhabens ist die Untersuchung der Wirksamkeit und Sicherheit eines in Großbritannien bereits
erfolgreich getesteten Programmes zu einem personenzentrierten Versorgungsansatz. Es wird überprüft, ob das an
das deutsche Gesundheitssystem angepasste Edukationsprogramm zu einer relevanten Reduktion der Verschreibungshäufigkeit von Antipsychotika bei Pflegeheimbewohner(inne)n führt. Die Dissertation erfolgt im Rahmen
des BMBF-geförderten Projektes „EPCentCare“ (Fkz: 01GY1335A).
Methoden:
Es handelt sich um eine Cluster-randomisierte, kontrollierte Studie (Registrierung: NCT02295462) mit einer Interventionsgruppe und einer Kontrollgruppe. Beide Gruppen erhalten eine systematische Sichtung der Medikation
mit Rückmeldung an den/die verschreibende/n Arzt/Ärztin. In der Interventionsgruppe werden zusätzlich ausgewählte Mitarbeiter/-innen für eine Tätigkeit als Expert(inn)en für personenzentrierte Altenpflege (EPA) geschult
und kontinuierlich angeleitet. Die Studie wird in 36 Pflegeheimen in Halle (Saale), Witten, Lübeck und den jeweiligen Umgebungen durchgeführt. Als primäre Zielgröße wird der Anteil der Bewohner/-innen mit mindestens einer
antipsychotischen Medikation nach 12 Monaten erhoben.
Erwartete Ergebnisse:
Eine klinisch relevante Senkung des Anteils von Pflegeheimbewohner(inne)n mit Antipsychotika von ca. 26% auf
14% wird erwartet (Study protocol: Richter C et al., Implement Sci 2015).
Erwartete Limitationen:
Im Studienverlauf ergab sich eine geringere durchschnittliche Clustergröße als in der Fallzahlberechnung angenommen: 30 vs. 65 Pflegeheimbewohner/-innen. Dem steht die sehr wahrscheinlich geringere Zahl der Cluster, die die
Studie vorzeitig beenden, kompensatorisch gegenüber.
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
IMPRINT - Implementierung einer komplexen Intervention zur Vermeidung von freiheitseinschränkenden Maßnahmen in Alten- und Pflegeheimen
Autoren:
Jens Abraham, M.Sc.
Institut/Einrichtung:
Institut für Gesundheits- und Pflegewissenschaft, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Freiheitseinschränkende Maßnahmen wie Bettgitter und Gurte werden regelhaft in deutschen Pflegeheimen angewendet, obwohl der wissenschaftliche Nachweis ihrer Wirksamkeit und Sicherheit fehlt. In einer Cluster-randomisierten kontrollierten Studie wurde durch eine komplexe Leitlinien-basierte Intervention eine wirksame Reduktion freiheitseinschränkender Maßnahmen erzielt. Unerwünschte Wirkungen wie eine Zunahme von Stürzen und
Sturz-bedingten Verletzungen oder psychotrop wirksamer Medikamente waren nicht zu verzeichnen.
Das Ziel der aktuellen Studie ist die Implementierung und Überprüfung der Wirksamkeit unterschiedlicher Varianten dieses Leitlinien-gestützten Interventionsprogramms in einer großen Gruppe von Pflegeheimbewohner(inne)n
in vier Regionen Deutschlands (Halle (Saale), Lübeck, Witten, Hamburg und die jeweiligen Umgebungen).
Die Dissertation erfolgt im Rahmen dieses BMBF-geförderten Projektes (Fkz: 01GY1336B).
Methoden:
Die Untersuchung ist eine Cluster-randomisierte, kontrollierte Implementierungsstudie mit zwei Interventionsgruppen (1. aktualisiertes Originalprogramm und 2. gekürztes Programm) und einer Kontrollgruppe (optimierte
Standardversorgung). Insgesamt 120 Pflegeheime mit durchschnittlich 90 Bewohner(inne)n sollen eingeschlossen
und in eine der drei Gruppen randomisiert werden. Die Nachbeobachtungszeit beträgt 12 Monate. Primäre Zielgröße ist der Anteil der Bewohner/-innen mit mindestens einer freiheitseinschränkenden Maßnahme innerhalb
von 12 Monaten. Die Erhebung erfolgt durch direkte Beobachtung. Sekundäre Zielgrößen sind Stürze und Sturzbedingte Verletzungen und die Lebensqualität der Pflegeheimbewohner/-innen. Eine Prozessevaluation und eine
ökonomische Analyse sind geplant.
Erwartete Ergebnisse:
Es wird eine klinisch relevante Senkung des Anteils der Pflegeheimbewohner/-innen mit freiheitseinschränkenden
Maßnahmen erwartet (Study protocol: Abraham J et al., BMC Geriatr 2015).
Erwartete Limitationen:
Aus Gründen der Machbarkeit wurde für einige Studienprozeduren ein pragmatischer Ansatz gewählt, wie z. B. die
Erhebung der Lebensqualität der Bewohner/-innen durch die Pflegenden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Prävalenz von PIK3CA-Genmutationen beim Mammakarzinom
Autoren:
Kristin Reinhardt, Kathrin Stückrath, Christoph Thomssen, Eva Kantelhardt, Martina Vetter
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Die Phosphatidylinositol-3-Kinase(PI3K)-Signalkaskade spielt eine wichtige Rolle bei Prozessen der Tumorprogression. Die Rolle bei der Resistenzbildung gegen endokrine und HER2-gerichtete Therapeutika wird diskutiert. Ein
Schlüsselprotein ist die katalytische PI3K-Untereinheit p110α: sie wird durch das PIK3CA-Gen codiert und weist in
ca. 30% aller Brusttumore somatische Punktmutationen auf.
(geplante) Methoden:
Von einer konsekutiven Kohorte von Brustkrebspatientinnen wurde das Tumorfrischmaterial, sowie klinische und
tumorbiologische Daten zusammengetragen. Die DNA wurde aus Tumorfrischmaterial isoliert und der Mutationsstatus für die beiden häufigsten PIK3CA-Genmutationen (COSMIC ID C775 auf Exon 20; C763 auf Exon 9) mittels
konventioneller PCR und quantitativer PCR bestimmt. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Programm
SPSS22. Assoziationen zwischen dem Mutationsstatus und klinischen, pathologischen Charakteristika wurde mittels binärer logistischer Regression untersucht. Die Ergebnisse wurden bei einem Konfidenzintervall >95% als signifikant gewertet (p<0,05).
Das Ziel dieser Arbeit ist es, unter einer konsekutiven Kohorte von Brustkrebspatientinnen an Tumorfrischmaterial den Mutationsstatus für das PIK3CA-Gen zu bestimmen, und mögliche Assoziationen zu klinischen und tumorbiologischen Eigenschaften (Hormorezeptorstatus, HER2-Status, etc.) zu untersuchen.
(Erwartete) Ergebnisse:
•
•
•
•
205 (25 %) Proben zeigen einen positiven Mutationsstatus.
136 (17 %) Proben weisen die Mutation C775 (c.3140A > G , H1047R) auf.
71 (9 %) Proben weisen die Mutation C763 (c.1633 G > A , E545K) auf.
2 (0,2 %) Proben weisen beide Mutationen auf.
In Bezug auf tumorbiologische Parameter konnte eine Assoziation zu prognostisch günstigen
Eigenschaften herausgestellt werden (positiver HR-Status, niedriges Grading).
(Erwartete) Limitationen:
•
•
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Technische Limitationen:
o Keine DNA-Isolation möglich
o Bestimmung des Mutationsstatus nicht möglich
fehlende Patientendaten
ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Loss-adjusted-Methods: Umsetzung, simulative Testung, Anwendung auf ein klinisches
Beispiel
Autoren:
Paul-Thomas Wieneke
Institut/Einrichtung:
Institut für Medizinische Epidemiologie, Biometrie und Informatik, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
Zensierte klinische Studien sind eines der am häufigsten genutzten Mittel, um Patientengruppen zu beobachten
und anschließend aus den so gewonnenen Modellen Aussagen formulieren zu können. Therapieerfolge können,
zum Beispiel in der Krebsforschung, anhand von time-to-event (Rezidiv, Tod an einer Tumorentität) -Studienmodellen ausgewertet werden. Eine Art der Zensierung hierbei ist der Lost-to-follow-up (beispielsweise Verweigerung
der weiteren Studienteilnahme (withdrawn alive)).
Der hierdurch entstandene Effekt ist nicht in jeder Studienlage unabhängig vom Outcome. Dadurch kann es je nach
Größe dieser Effekte zu Verzerrungen der Ergebnisse kommen, da die gebräuchlichen Auswertungsmethoden eine
Unabhängigkeit zwischen dem Outcome-Risiko und dem Lost-to-follow-up-Risiko vorraussetzen.
Es wird deshalb in der Literatur darauf hingewiesen, Lost-to-follow-up/withdrawn möglichst gering zu halten.
Wenn mit zentralem Sterbe-/Krebsregister und epidemiologischer Nachsuche kein vollständiger Follow-up erbracht
werden kann, sollte auf statistische Methoden, sogenannte Loss-adjusted Methods, zurückgegriffen werden. Aus
der derzeitigen Quellenlage ist nur ersichtlich, dass diese Adjustierungsmethoden bisher kaum auf ihre Annäherung an den „Goldstandard“ (kein Lost-to-follow-up) getestet wurden.
(geplante) Methoden:
Mittels Simulation in SAS werden ein- und mehrfaktorielle Effektschätzer mit einer nicht adjustierten Auswertung
verglichen. Hierfür müssen diese Methode(n) als SAS-Makro(s) umgesetzt werden. Anschließend werden die, in
der Simulation aufgezeigten Effektauswirkungen von loss-adjusted Ansätzen an einer klinischen Studie präsentiert
und diese ausgewertet.
Erwartete Ergebnisse:
Ziel dieser Arbeit ist es, Effekte dieser Adjustierung mittels Loss-adjusted-Methods aufzuzeigen.
Erwartete Limitationen:
Die Effekte der Adjustierung sind bisher noch nicht simulativ durchgetestet worden, deshalb können über mögliche
Limitationen der Adjustierungsmethoden noch keine Aussagen getroffen werden.
3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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ABSTRACTS - PATIENTENORIENTIERTE FORSCHUNG
Titel der Arbeit:
Machbarkeit einer endokrinen Therapie für Patientinnen mit Mammakarzinom im
ländlichen Westäthiopien. Einnahmeverhalten, Nebenwirkungen und Überleben.
Autoren:
Christian Reibold, Dr. Eva Kantelhardt, Prof. Dr. C. Thomssen
Institut/Einrichtung:
Universitätsklinik und Poliklinik für Gynäkologie, Universitätsmedizin Halle (Saale)
Einleitung:
2012 gab es geschätzt 133 900 Brustkrebsfälle in Afrika. Diese machten somit 27,6% aller diagnostizierten Krebsfälle aus. Hormontherapie stellt eine günstige und passende Moglichkeit dar, um Brustkrebs in Ländern und Regionen mit geringen Ressourcen zu behandeln. Entscheidend für eine Endokrine Therapie ist die Expression von Hormonrezeptoren (HR) für Ostrogen und/oder Progesteron des Tumors. Entgegen der bisherigen Erwartungen, zeigte
sich nun in einer Studie in Athiopien, dass 65,3% der untersuchten Karzinome HR-positiv waren. Die Hoffnung,
dass eine endokrine Therapie in Low and Middle-Income Countries (LMICs) eine wirksame Behandlungsmaßnahme
für Brustkrebs darstellt, ist daher nicht unbegründet.
(geplante) Methoden:
Von allen Patientinnen des Aira Krankenhaus im Diagnosezeitraum 2010 bis 2015, wurde Gewebe in Deutschland
befundet und immunhistochemisch untersucht. Patientinnen mit positivem Hormonzezeptorstatus wurde ab 2013
eine kostenfreie Tamoxifen-Therapie angeboten. Patientinnen, die nicht als verstorben gemeldet sind sollen am
Wohnort besucht werden. Dabei werden sie standardisiert zur Einnahme von Tamoxifen, zu Nebenwirkungen und
zu weiteren Schwierigkeiten bei der Einnahme von Tamoxifen befragt und der Überlebensstatus wird erfasst. Das
mittlere Überleben der Patientinnen mit und ohne endokriner Therapie soll durch Kaplan-Meier Kurven geschätzt
werden. Der Einfluss von bekannten Prognosefaktoren wird ebenfalls geschätzt, eine multivatiante Analyse erfolgt
mit dem Cox Modell.
Erwartete Ergebnisse:
Wir erwarten, dass die durchschnittliche Therapietreue aktuell noch unter dem der westlichen Länder liegt und die
Medikamenteneinnahme unregelmäßig erfolgt. Wenn wir dafür die Gründe finden bietet uns dies die Moglichkeit
dort gezielt anzusetzen und die Frauen zu unterstützen.
Erwartete Limitationen:
1. Es ist davon auszugehen, dass die Stichprobe nicht alle operierten Fälle des Krankenhaus enthält, da nicht alles
Gewebeproben zur Befundung nach Deutschland geschickt wurden.
2. Bei den Hausbesuchen sind Schwierigkeiten zu erwarten, da die Patientinnen auf dem Land besucht werden
müssen. Es konnen daher eventuell nicht alle aufgesucht werden.
3. Sowohl Verständigungsprobleme, als auch Antworten, die die Beschwerden nicht entsprechend der westlichen
Medizin präzise formulieren sind denkbar.
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3. Kongress für Doktorandinnen und Doktoranden
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