Langfristige epidemiologische und ökonomische Auswirkungen der HPV-Impfung in Deutschland. Überarbeiteter Abschlussbericht

Horn J, Damm O, Kretzschmar M, et al. Langfristige epidemiologische und ökonomische Auswirkungen der HPV-Impfung in Deutschland. Überarbeiteter Abschlussbericht. Berlin: Robert Koch-Institut; 2013

Untersuchungen zur Seroprävalenz der Virus-Hepatitiden im Krankengut des Institutes für Medizinische Virologie der Universitätsklinik Frankfurt am Main

Für Hepatitis-Viren sind für Westeuropa im allgemeinen und Deutschland im besonderen niedrige bis sehr niedrige Belastungen dokumentiert. In der vorliegenden Arbeit wurde die Prävalenz der serologischen Marker der verschiedenen Erreger in Proben, die dem Institut für Medizinische Virologie der Universitätsklinik Frankfurt am Main vorgelegt wurden, untersucht. Aus den Jahren 1995 - 2002 wurden 220.468 Tests auf Hepatitis-Virus-Antikörper sowie HBs-Antigen und HGV-RNA in die Analysen einbezogen. Dabei ließ sich ein starker Rückgang der jährlichen Testzahlen vom Höchststand in 1996 mit 30.566 auf nur noch 20.435 in 2002 (-33%) belegen. Außerdem wurden die Präferenzen bei den einzelnen Erregern deutlich: 98% aller Untersuchungen entfielen auf die Hepatitis-Viren A-C und ganze 4.114 Tests auf die Viren D-G. Bei der Hepatitis-A-Infektion, die fast immer folgenlos ausheilt und eine lebenslange Immunität hinterlässt, spiegelten die Antikörper-Prävalenzen die kumulative Wahrscheinlichkeit für den Erregerkontakt mit einem altersabhängig hohen Gesamtdurchschnitt (48,02%) wider. Der Nachweis von viralem Antigen bzw. Genom zeigte die aktuelle Infektionslage (für HBV mit 3,9% und HGV mit 6,06%). Bei Erkrankungen, die zu einem komplizierten Verlauf neigen und/oder keine langfristige Immunität hinterlassen, standen unterschiedliche Antikörper-Prävalenzen für das jeweilige Risiko (im Mittel HBV 19,15%, HCV 11,51%, HDV 6,55%, HEV 3,98%). Diese Zahlen liegen über den in anderen Untersuchungen für die deutsche Gesamtbevölkerung angegebenen Werten. Das ist insofern nicht verwunderlich, als hier kein Normalkollektiv untersucht wurde, sondern belastete Probanden, bei denen bereits eine Infektion vermutet wurde oder die einer erhöhten Infektionsgefahr ausgesetzt waren. Die Auswertung der Daten für spezifische Risikogruppen belegte die höhere Belastung von HIV-Positiven und i.v. -Drogenabhängigen für fast alle Hepatitis-Viren, während sich für Empfänger von Organen, Blut- und Blutprodukten vielfach eine unterdurchschnittliche oder zumindest eine gegenüber früheren Untersuchungen gesunkene Belastung als Bestätigung für vorgeschriebene Screening-Methoden zeigte. Ein ähnliches Bild bot das medizinische Personal, das lediglich bei den akuten HBV-Erkrankungen über dem Durchschnitt lag. Die Aufnahme der Hepatitis-B-Impfung in den Impfkalender der STIKO (Ständige Impfkommission am Robert-Koch-Institut) zeigte schon in den ersten acht Jahren einen beachtlichen Erfolg: bereits in dieser kurzen Zeit stieg die Anti-HBs-Prävalenz bei den Unter-10-Jährigen von anfangs 21,53% auf 82,50%. Dabei hatten in 1995 lediglich 40% die Antikörper durch eine Immunisierung, folglich 60% aufgrund einer Infektion entwickelt. Bis zum Jahr 2002 verschob sich dieses Verhältnis auf 96,49% vs. 3,51% zu Gunsten der Impfung.Viral hepatitis is reported to have low or even very low rates generally in western Europe and particularly in Germany. In this paper the seroprevalence of different hepatitis-markers has been investigated in samples examined at the Institute of Medical Virology, University Clinic Frankfurt. 220,468 tests for hepatitis antibodies, HBs-antigen and HGV-RNA from 1995 to 2002 have been included. The average number of tests decreased from its highest level in 1996 at 30,566 to only 20,435 in 2002 (-33%). Of these 98% was performed on hepatitis A-C, but only 4,114 on hepatitis D-G. For hepatitis A the prevalence of antibodies represented the age-dependent cumulative probability of viral confrontation (mean 48.02%), since they can be detected after infection for a life-time and almost all affected individuals survive. The presence of viral antigen or genome showed actual infection for HBV in 3.90% and for HGV in 6.06%. In more severe cases or if the antibodies are only detectable for a short time their prevalence characterized the risk of contagion (mean levels: HBV 19.15%, HCV 11.51%, HDV 6.55%, HEV 3.98%). These results showed higher rates than those found in other analyses for the German population in general. The reason for this was the fact that only samples from presumably infected individuals or those at high risk were sent to the Institute of Virology in Frankfurt and not from average or even healthy citizens. Data for specific risk groups verified higher prevalence in almost all hepatitis viruses for HIV-positives and intravenous drug abusers. However patients after transplantation or transfusion often showed under average or at least decreasing levels compared with earlier analyses. This proves the positive effect of the mandatory screening methods. Similar conditions were found for medical personnel. Only eight years after inventing hepatitis B immunisation as a standard procedure for children by the STIKO (Ständige Impfkommission am Robert-Koch-Institut) the results were obvious: within this short period the prevalence of anti-HBs-antibodies in children under 10 years increased from 21.53% to 82.50%. Of these in 1995 only 40% had developed antibodies after immunisation but 60% after infection. By 2002 this proportion shifted to 96.49% immunisation versus 3.51% infection

Beschreibung der Elektroenergiequalität an der Schnittstelle zwischen Elektroenergieversorungsnetz und Elektroenergieabnehmer

Description of power quality at the interface between energy supplier and customer A non-optimal power quality can lead to substantial costs in industrial processes. Therefore the availability and quality of power supply have to be adapted to the necessity of the supplied industrial and technological processes. However, reality looks differently. Problems with power quality increased in the last years. A reason for this trend is also the more and more liberalized energy market, where the number of for example converter-fed drives or sensitive loads, like computer networks, increased substantially. These factors have been contributing e.g. to a sharp increase of harmonics in power supply. Therefore it's absolutely necessary to involve the aspects of power quality into the planning and engineering process. The indicators of power quality like harmonics, voltage dip, flicker etc. have to be determined under the aspect of operation of equipment and processes under a risky nonconformist way. Therewith and also by use of mathematical/numerical models of equipment, processes and electrical network as well one has the chance to describe the complete planning, engineering and running process under the aspects of the electromagnetic compatibility (EMC). The level of power quality of the power supply versus to its loads is the obligatory benchmark of all partners within the same power network and necessary to guarantee a quality-conform, reliable and safe production process. Five examples show how the effect of power quality in order to integrate the results into the engineering and/or planning process of electrical equipment and power supply networks has to be analysed. Furthermore it is shown how a customer can use the results to optimize his power supply structure under a minimum risk related to the process or product and also under the point of view to reduce investments.Beschreibung der Elektroenergiequalität an der Schnittstelle zwischen Elektroenergieversorgungsnetz und Elektroenergieabnehmer Verstärkt wird in der Industrie sichtbar: eine nicht optimal verfügbare elektrische Energie (EE) kann zu erheblichen Kosten führen; denn nur mit einer optimalen Verfügbarkeit und Qualität der EE, d.h. seiner Elektroenergiequalität (EEQ) ist die Produktion und deren Steuerung gesichert. Doch die Realität sieht anders aus. So hat das Problem der Qualität der EE in den letzten Jahren zugenommen. Der Markt für EE ist offen und der industrielle Elektroenergieverbraucher muss erkennen, dass es gilt den Fokus auf die weitere Entwicklung der Elektroenergieverbraucher, respektive deren verstärkten Einsatz als sensible Verbraucher, beispielsweise Rechnernetze, zu setzten. Folglich ist es absolut notwendig, die Aspekte der Elektroenergiequalität in den Planungs- und Betriebsprozess mit einzubeziehen. Die Kenngrößen der Elektroenergiequalität, wie Oberschwingungen, Spannungseinbrüche oder –senkungen, Flicker, etc., müssen durch ein geeignetes Verfahren, als Vorgehensweise unter dem Aspekt des Risikos eines nichtkonformen Betriebs von Anlagen am Netz, ermittelt werden. Die notwendige Anforderung an ein solches Verfahren, die daraus hervorgehende mathematische und numerische Modellbildung, ist Grundlage der Beschreibung der Betriebsmittel der Netze und der Abnehmer unter Gesichtspunkten der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Die Quantität der EMV, gesehen als Elektroenergiequalität einer Vielzahl von Verbrauchern im Elektroenergiesystem, ist der obligatorische Benchmark zwischen allen Partnern im selben Netzverbund. Es gilt dem/den Elektroenergieverbraucher(n) einen qualitätskonformen, d.h. notwendigen und zugleich sicheren Produktionsprozess zu garantieren. Fünf Beispiele zeigen, wie man die Wirkung der Elektroenergiequalität analysiert, und die Ergebnisse im Technik- und/oder Planungsprozess von elektrischen Anlagen und Ausrüstungen (Elektroenergieabnehmer) zum Elektroenergieversorgungsnetz hin integriert. Des weiterem wird gezeigt, wie ein Verbraucher die Ergebnisse benutzen kann, um seine Elektroenergieversorgungsstruktur unter dem minimalen Risiko funktionaler Störung zum Prozess und/oder Produkt (Investment) zu optimieren

Die biochemische Analyse des Plasmodium falciparum Zytoadhärenz Moleküls PfEmp1 zeigt einen potentiell neuen Mechanismus für die Insertion von Oberflächenproteinen in Membranen

Das 1995 entdeckte Plasmodium falciparum Zytoadhärenz-Molekül PfEmp1 wird auf der Oberfläche von infizierten Erythrozyten exponiert und ist ein wichtiger Pathogenitätsfaktor in Malaria. PfEmp1-Proteine bilden eine hoch-variable Antigenfamilie, die dem intraerythrozytären Parasiten die Immunevasion ermöglicht. In der allgemeinen Vorstellung wird PfEmp1, das eine zum C-Terminus proximale hydrophobe Region besitzt, als Typ 1-Membranprotein synthetisiert und als solches in die Erythrozytenmembran sezerniert. Dieses Modell setzt einen Protein-Sekretionsapparat, wie er in allen kernhaltigen eukaryoten Zellen vorhanden ist, in der Wirtszelle voraus. Erythrozyten sind jedoch weder zu der Synthese noch zu dem Transport von Proteinen fähig. Dieses Problem wurde in dem vorliegenden Projekt zum Anlass genommen, das Modell einer genauen biochemischen Überprüfung zu unterziehen. Das Protein konnte nach Behandlung von infizierten Erythrozyten mit dem Sekretions-Inhibitor BFA im Parasiten akkumuliert werden und ließ sich dort mit alkalischem Karbonatpuffer im Gegensatz zu einem integralen Marker-Membranprotein extrahieren. Es wurde ein Verfahren zur Untersuchung von Transportvesikeln entwickelt, jedoch konnte die Assoziation von PfEmp1 mit solchen nicht gezeigt werden. Stattdessen war das Protein, einmal in die Wirtszelle sezerniert, unter Bedingungen, unter denen integrale Membranproteine unlöslich sind, löslich. PfEmp1-Moleküle, die in die Erythrozytenmembran inseriert waren, konnten mit Harnstoff extrahiert werden. Integrale Marker-Membranproteine waren resistent gegen die Harnstoffbehandlung, und in Saccharose-Dichtegradienten konnte Oberflächen-PfEmp1 nach Harnstoffbehandlung von Membranproteinen des Erythrozyten getrennt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeichnen ein neues Bild von der Membranassoziation von PfEmp1 und deuten auf einen gänzlich verschiedenen Mechanismus der Sekretion und der Membraninsertion hin. Das Protein wird vermutlich als peripheres Membranprotein oder als Teil eines Komplexes sezerniert und über einen unbekannten Mechanismus, der die spezifische Interaktion von PfEmp1 mit Protein-Bindungspartnern impliziert, in die Erythrozytenmembran inseriert. Dort steht PfEmp1 im Verband mit anderen Proteinen, ohne selber direkt mit Lipiden wechselzuwirken

Aufklärung der Struktur-Wirkungsbeziehungen von CpG-A- und CpG-C-Oligodesoxynukleotiden als Grundlage für die Entwicklung immunstimulatorischer Nanopartikel

Hintergrund und Ziele der Arbeit: Bakterien und DNA Viren werden anhand unmethylierter CpG-Motive innerhalb ihrer DNA von den TLR 9 tragenden PDCs und den B Zellen des humanen Immunsystems als Gefahrensignale erkannt. Mittels synthetischer, CpG-enthaltender ODN nutzt man diese Grundsatzmechanismen, um vergleichbare Immunantworten auszulösen. Auf Grundlage eines unterschiedlichen immunologischen Aktivierungsprofils wurden bislang drei CpG-Klassen definiert: CpG-A, CpG-B und CpG-C. Mit Hilfe von CpG-A war es erstmals möglich, IFN-α in PDCs (den endogenen Hauptproduzenten dieses Zytokins) in Mengen zu induzieren, wie es bislang nur mit Viren selbst möglich war. Auch CpG-C stimuliert PDCs zur Sekretion von IFN α und aktiviert darüber hinaus B Zellen - eine Eigenschaft, die CpG-A nicht besitzt. Die sequenzspezifischen und strukturellen Voraussetzungen für diese differenziellen Wirkprofile waren bislang unzureichend verstanden, auch weil die Struktur-Analysen nur begrenzt auf die tatsächlichen Vorgänge im physiologischen Milieu übertragbar waren. Um CpG-ODN für die therapeutische Anwendung zu optimieren, sind die genauen Kenntnisse der Struktur-Wirkungsbeziehungen jedoch unverzichtbar. Ein zweiter Ansatzpunkt zur Optimierung der Anwendung liegt in der Verbesserung der systemischen Stabilität von CpG-ODN. Die Bindung von CpG-ODN an partikuläre Trägersysteme (z.B. Gelatine-Nanopartikel) wurde bereits in unserer Abteiliung als mögliches drug-delivery-System etabliert. Eine Weiterentwicklung dieses Prinzips wären partikuläre Strukturen, die aus immunstimulatorischen Nukleinsäuren aufgebaut keiner weiteren Trägermaterialien bedürfen. Beide Ansatzpunkte führen zu den Zielen dieser Arbeit: 1) Die Aufklärung der Struktur-Wirkungsbeziehungen der CpG-Klassen A und C durch Etablierung geeigneter Methoden zur Untersuchung im physiologischen Milieu. 2) Die Entwicklung immunstimulatorischer partikulärer Strukturen auf Basis der in Teil 1) identifizierten wirksamen Strukturelemente beider CpG-Klassen. Ergebnisse: 1) Struktur-Wirkungsbeziehungen von ODN 2216 (CpG-A) und ODN M362 (CpG-C): CpG-A bildet im physiologischen Milieu spontan multimolekulare Strukturen, deren mittlere Durchmesser mit 24 40 nm im Größenbereich von Viren liegen. Es zeigte sich, dass für diese Multimerisierungen das Zusammenspiel aus flankierenden Poly-G-Motiven, palindromischem Zentrum und eingelagerten Natrium- oder Kaliumionen entscheidend ist. Physiologisches Milieu wirkt sich sowohl den Umgebungs-pH und die Na+/K+-Konzentrationen als auch die Temperatur (37 °C) betreffend optimal förderlich auf die Strukturbildung aus. Die Identifizierung dieser maßgeblichen Faktoren machte es möglich, den Strukturaufbau von CpG-A experimentell zu kontrollieren und die immunologischen Wirkungen der verschiedenen Strukturen direkt zu vergleichen. Für die rasche und hohe Induktion von IFN-α und anderen inflammatorischen Zytokinen durch PDCs sind große Partikel verantwortlich. Die Multimerisierungen von ODN 2216 werden bei pH 60 °C oder durch Entzug der stabilisierenden Natriumionen (indem man sie zuvor in Aqua ad inj. löst), so verliert ODN 2216 seine immunstimulatorische Aktivität in Bezug auf PDCs. Die schwache Wirkung der CpG-A-Monomere kann jedoch durch Präinkubation von PDCs mit IFN β deutlich gesteigert werden. Im Gegensatz zu den ebenfalls einzelsträngig vorliegenden ODN 2006 (CpG-B) haben auch Monomere von ODN 2216 keine aktivierende Wirkung auf B Zellen. CpG-C hat durch die palindromische Sequenz die Möglichkeit, Hairpins und Duplices zu bilden. ODN M362 zeigt jedoch keine Hairpinstrukturen. Die Duplexformationen sind bei 37 °C in vitro nicht stabil und spielen keine Rolle bei der durch diese ODN initiierten B-Zell-Aktivierung. Duplices haben jedoch Anteil an der Induktion von IFN-α in PDCs. Die in dieser Arbeit etablierten Protokolle der Temperatur-Präinkubation ermöglichen erstmalig eine experimentelle Kontrolle der Strukturbildungen von CpG-A und CpG-C und dadurch den Vergleich von Struktur und Wirkung. Das Standardprotokoll für Gelelektrophorese wurde dahingehend modifiziert, dass ein physiologisches Milieu sowohl durch die anwesenden Ionen als auch durch die Umgebungstemperatur (37°C) simuliert werden konnte. 2)Design Nukleinsäure-basierter Nanopartikel: Zentrale Elemente von CpG-A und CpG-C (palindromische Sequenz, gerüstartige Verbindung mehrerer Nukleinsäuren) wurden eingesetzt, indem ODN M362-Sequenzen (CpG-C) an bi- und trivalenten Grundgerüsten (Linkern) für den Strukturaufbau optimiert wurden. Trivalente Linker ermöglichen die variierende Zusammenlagerung der palindromischen Nukleinsäuren in drei Richtungen des Raumes und dadurch die Bildung großer Partikel. Diese sind den bisher bekannten Maximalstimuli CpG-B und CpG-C hinsichtlich der Aktivierung von B-Zellen gleichwertig. Erstmalig konnten auf diese Weise B-Zellen durch partikuläre Strukturen stark aktiviert werden. Nach Vor-Komplexierung der Partikel mit Poly-L-Arginin wird die Aktivität bei B-Zellen nochmals verstärkt. Kurze, nicht-palindromische CpG-DNA-Sequenzen an trivalenten Grundgerüsten induzieren nach Vor-Komplexierung mit Poly-L-Arginin deutlich mehr IFN-α in PBMCs als CpG-A, obwohl sie selbst nicht multimerisieren. Wird die (palindromische) RNA-Sequenz von CpG-C an einem trivalenten Linker verwendet, so können ebenfalls große Strukturen generiert werden, die nach Transfektion vergleichbare Mengen IFN-α in PBMCs induzieren wie CpG-A. Ausblick: Die vorliegende Dissertation verbindet Fragestellungen der Immunologie und der pharmazeutischen Technologie mit den Möglichkeiten der Biochemie. Es werden nicht nur verschiedene Methoden zur strukturellen Untersuchung von CpG-ODN im physiologischen Milieu etabliert, sondern auch die experimentelle Kontrolle der Strukturbildung von CpG-A ermöglicht. Die entwickelte Technik der Generierung dreidimensionaler, über palindromische Nukleinsäuren aufgebauter Partikel ist nicht auf CpG-Motive in DNA begrenzt, sondern kann auf eine andere für Viren charakteristische Nukleinsäure (Einzelstrang-RNA) übertragen werden. Dadurch würde zusätzlich möglich, die immunologischen Profile von ssRNA, dsRNA und CpG in einem Partikel zu kombinieren und die Art der Immunantwort je nach Zusammensetzung der Partikel gezielt zu bestimmen. Die klinische Relevanz dieser Arbeit ergibt sich aus den neuen Erkenntnissen über die Multimerisierungen von CpG-A, welche dessen therapeutischen Einsatz optimieren und besser standardisierbar machen sollen. Außerdem werden neue Hinweise auf die unterschiedlichen Aufnahme- und Erkennungsmechanismen beider CpG-Klassen und deren Aktivierung der Synthese von IFN-α gewonnen. Darüber hinaus wurde durch die Entwicklung der Polyvalenten Linker eine grundsätzlich neue Technik im Stil eines Baukastensystems etabliert, welche als Grundstein einer neuen Generation von immunstimulatorischen Multimeren dienen soll. Die Koadministration von Adjuvans und Antigen in direkter räumlicher Nähe bietet neue Gestaltungsmöglichkeiten in der Vakzineentwicklung. Zudem ist zu erwarten, dass unter Einbeziehung der RNA basierten immunologischen Wirkprofile innerhalb eines Partikels der Einsatz von CpG-ODN zur Therapie von Virusinfektionen und Tumoren weiter verbessert werden kann

Polymorphismen im Interleukin-6-Signaltransduktionsweg bei Patienten mit Koronarer Herzerkrankung

Als potentielle genetische Risikofaktoren der koronaren Herzerkrankung wurden in dieser Arbeit auf Basis einer populationsbasierten Fall-Kontroll-Assoziationsstudie 73 Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) aus zwölf Kandidatengenen des IL-6 Signaltransduktionsweges in einer explorativen Studie mit 1096 Fällen und 636 Kontrollen untersucht. Dabei wurden Assoziationen von drei SNPs innerhalb des Gens MAPK1 (Mitogen activated protein kinase 1) identifiziert, mit SNP rs6928 als am stärksten assoziiert (p=0,0026 OR=1,41 95% CI 1,13-1,77). Dieses SNP wurde in einer Replikationsstudie mit unabhängigen Kohorten überprüft. Die Genotypisierung erfolgte mittels der SNPlex und TaqMan Technologie. Beide Ansätze wurden soweit möglich auf die KHK relevanten klassischen Risikofaktoren mittels logistischer Regression adjustiert und auf multiples Testen korrigiert. In der Replikationsstudie konnte die Assoziation der explorativen Studie nicht bestätigt werden