Untersuchung der Auswirkungen einer Abcc6-Defizienz auf die Cholesterinhomöostase im Mausmodell

Ibold B. Untersuchung der Auswirkungen einer Abcc6-Defizienz auf die Cholesterinhomöostase im Mausmodell. Bielefeld: Universität Bielefeld; 2018.Sequenzvariationen des Adenosintriphosphat-Bindungskassetten (ABC)-Transporter der Unterfamilie C, Mitglied 6 (ABCC6)-Gens können Pseudoxanthoma elasticum (PXE) verursachen, gehen aber auch mit Alterationen der Serumlipide und einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen einher. Die Klärung eines eindeutigen Zusammenhanges zwischen der physiologischen Funktion von ABCC6, dessen Transportsubstrat und den zellulären und metabolischen Veränderungen steht allerdings noch aus. Es gibt erste Hinweise aus Zellkulturstudien, dass in dermalen Fibroblasten von PXE-Patienten eine Induktion der Cholesterinbiosynthese und Aktivitätssteigerung der 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym A-Reduktase (HMGCR) stattfindet. Auch viele andere Mitglieder der ABC-Transporterfamilie besitzen eine wichtige Rolle im Lipid- und Cholesterinstoffwechsel. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Auswirkungen einer Abcc6-Defizienz auf die Cholesterinhomöostase zu einem frühen und zu einem fortgeschrittenen Stadium einer PXE-Erkrankung durch eine vergleichende Analyse von 6 Monate und 12 Monate alten Wildtyp (Wt)- und Abcc6-/--Mäusen untersucht. Die absoluten Cholesterin- und Phytosterinkonzentrationen waren im Serum der Abcc6-/--Mäuse beider Altersklassen erniedrigt. Die relative Hmgcr-Genexpression im Lebergewebe und das Verhältnis der Desmosterinkonzentration, ein Cholesterinvorläufer, zur totalen Cholesterinkonzentration im Serum der Abcc6-/--Mäuse waren verglichen mit den Wt-Mäusen moderat erhöht. Ebenso wurde eine höhere Apolipoprotein (Apo)B-Konzentration im Serum der Abcc6-/--Mäusen detektiert. Diese Beobachtungen deuten auf eine gesteigerte Cholesterinbiosynthese in den Abcc6-/--Mäusen hin und bestätigen die Ergebnisse der humanen Zellkulturstudien. Es wurden auch reduzierte Verhältnisse der Phytosterinkonzentrationen zum totalen Cholesteringehalt im Serum der 6 Monate und 12 Monate alten Abcc6-/--Mäuse im Vergleich zu den Wt-Mäusen festgestellt. Dies lässt indirekt eine verminderte Lipidabsorption vermuten. Darüber hinaus wiesen die Abcc6-/--Mäuse einen geringeren High-density lipoproteins (HDL)-Cholesteringehalt im Serum auf sowie einen ApoA-I- und ApoA-II-Mangel. Die Phosphatidylcholin-Sterol-Acyltransferase-Aktivität, die für die Reifung der HDL-Partikel verantwortlich ist, war in den 6 Monate alten Abcc6-/--Mäusen geringfügig erniedrigt, jedoch in den 12 Monate alten Abcc6-/--Mäusen unverändert. Zusammengefasst weisen diese Ergebnisse auf eine Störung der Biogenese von HDL-Partikeln des reversen Cholesterintransports bei einer Abcc6-Defizienz hin. Zudem konnte erstmalig eine Expressionssteigerung von ABC-Transportern, wie Abcb1b, Abcb11, Abcg5 und Abcg8, die für eine Cholesterin- und Gallensäureausscheidung zuständig sind, im Lebergewebe der Abcc6-/--Mäuse beobachtet werden. Diese Induktion der ABC-Transporter-Genexpression und die reduzierten Sterinkonzentrationen im Serum der Abcc6-/--Mäuse sind Anzeichen für eine verstärkte Lipidsekretion der Leber in die Galle. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse dieser Arbeit auf eine Funktion des ABCC6-Proteins im Transport von Lipiden hin und bekräftigen die Hypothese, dass ABCC6 eine wichtige Rolle in der Cholesterinhomöostase spielt

Langzeitergebnisse bei Kindern mit pränatal diagnostizierten ZNS-Fehlbildungen am Universitätsklinikum Leipzig

Durch eine systematische Erfassung verschiedener pränatal diagnostizierbaren ZNS-Fehlbildungen und deren Langzeitfolgen, kann den betroffenen Eltern eine fundierte Bera-tungsgrundlage ermöglicht werden. Am Universitätsklinikum Leipzig wurden retrospektiv 260 Föten im Zeitraum von 2003-2014 mit pränatal diagnostizierter ZNS-Anomalie erfasst. Dabei gehörten die Neuralrohrdefekte gefolgt von Ventrikulomegalie und Balkenagenesie zur häufigsten Diagnose. Der Anteil an medizinischen Interruptiones bei Diagnosestellung einer ZNS-Anomalie war groß, wobei sich starke Abweichungen zwischen den einzelnen Fehlbildungen zeigten. So wurden im Gesamtkollektiv 144 Schwangerschaften (55,4 %) beendet. Die höchste Rate an Schwangerschaftsabbrüchen war hierbei in der Gruppe der Holoprosenzephalien (80 %), Bal-kenagenesien mit zusätzlicher ZNS-Beteiligung (72,2 %) und Neuralrohrdefekten (71,2 %) zu verzeichnen. Von den 116 Lebendgeburten verstarben 14 Kinder (12,1 %). Bei 16 Kindern bestätigte sich die Diagnose nicht, was eine Sensitivität, der am UKL erhobenen Diagnostik von 93,85 % ergibt. Am häufigsten (n=9) trat ein falsch positives Ergebnis in der Gruppe der milden bis moderaten Ventrikulomegalie auf. Das Standardverfahren zur Diagnosestellung stellte die Sonografie dar. Bei auffälligen Sono-grafiebefunden konnte eine MRT durch ihre verbesserte Weichteilauflösung vor allem bei di-agnostizierten Gyrierungsstörungen ergänzende Aufschlüsse über Ausprägungsgrad oder Be-gleitfehlbildungen liefern. Insgesamt erfolgte ein antenatales MRT bei 30,8 % (n=80) der be-treuten Schwangerschaften. In einer Zeitspanne zwischen einem halben und 16 Jahren wurden 69 Kinder im UKL neuro-logisch weiterbetreut. Dies betraf vor allem Kinder mit Diagnose Spina bifida, Ventrikulome-galie sowie Kinder nach antenataler intrakranieller Blutung. Aus den vorliegenden Daten lassen sich Tendenzen hinsichtlich des klinischen Outcomes für lebendgeborene Kinder mit ZNS-Anomalien hauptsächlich bei größeren Inzidenzen erkennen. Dabei war dieses immer abhängig von Ausmaß, Äthiologie, Form und Begleitfehlbildungen. Zusätzliche intrakranielle Fehlbildungen gingen immer mit einer schlechteren Prognose im Hinblick auf neurologische Defizite einher. Bei den selteneren Fehlbildungen kann durch geringe Fallzahlen lediglich ein exemplarischer Verlauf beschrieben werden, der in Zusammenhang mit Ergebnissen anderer Studien gestellt werden muss. Durch eine multizentrische und nationalweite Datenbank könnten große Fallzahlen generiert werden. Die hier erhobenen Daten würden dadurch eine bessere Aussage zum Langzeitout-come zulassen und die pränatale Beratung optimieren.:Inhaltsverzeichnis I Abbildungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis VII Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 1.1 Hintergrund 1 1.2 Diagnostische Sicherung der Fehlbildung 3 1.2.1 Ultraschall 3 1.2.2 Fetale Magnetresonanztomographie (MRT) 6 1.3 Arten der Fehlbildung 7 1.3.1 Neuralrohrdefekte 7 1.3.2 Ventrikulomegalie 13 1.3.3 Balkenagenesie 15 1.3.4 Holoprosenzephalie 17 1.3.5 Fehlbildungen der hinteren Schädelgrube 20 1.3.6 Tumore und destruktive Auffälligkeiten 24 1.3.7 Zerebrale Dygenesien 26 1.4 Interruptio uteri und Fetocid 29 1.4.1 Rechtlicher Hintergrund 29 1.4.2 Durchführung 31 1.5 Fragestellung 32 2 Studienpopulation und Methoden 33 3 Ergebnisse 34 3.1 Überblick 34 3.2 Ergebnisse einzelner Fehlbildungen 35 3.2.1 Neuralrohrdefekte gesamt 35 3.2.2 Ventrikulomegalie 44 3.2.3 Balkenagenesien 52 3.2.4 Holoprosenzephalie 57 3.2.5 Fehlbildungen der hinteren Schädelgrube 62 3.2.6 Intrakranielle Tumore und destruktive Auffälligkeiten 64 3.2.7 Zerebrale Dysgenesien 68 3.2.8 Andere Fehlbildungen 70 4 Diskussion 73 4.1 Auswertung der Ergebnisse 73 4.1.1 Neuralrohrdefekte 73 4.1.2 Ventrikulomegalie 76 4.1.3 Intrakranielle Blutung 78 4.1.4 Balkenagenesie 79 4.1.5 Holoprosenzephalie 81 4.1.6 Fehlbildungen der hinteren Schädelgrube 82 4.1.7 Tumore und andere destruktive Auffälligkeiten 84 4.1.8 Zerebrale Dysgenesie 86 4.2 Limitationen der Arbeit 88 4.3 Ausblick 89 5 Zusammenfassung 90 Quellenverzeichnis IX Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit XVII Lebenslauf XVIII Danksagung XI

Skalierbares LS-DYNA3D auf der Paragon

Immer mehr kommerzielle Programme mit rechenzeitintensiven Anwendungen machen sich zur Verkürzung der Durchlaufzeit eines Jobs die neue Technologie zunutze, daß mehrere asynchron laufende und mit lokalem Memory ausgestattete Mikroprozessoren simultan an der Lösung einer gestellten Aufgabe arbeiten können. Die Parallelversion von LS-DYNA3D (Firma CAD-FEM GmbH), einem expliziten FEM-Programm für nichtlineare und hochdynamische Anwendungen, wurde auf dem Distributed Memory Supercomputer IntelParagon XP/S installiert, der seit 1993 im RUS läuft und überwiegend für Softwareentwicklung eingesetzt wird. Anhand eines Datensatzes für eine Crash-Analyse, der freundlicherweise von der AUDI AG auf der VDI-Konferenz 1994 in Würzburg für Benchmark-Zwecke freigegeben wurde, konnten erste Erfahrungen mit dem LS-DYNA3D-Programm auf der Paragon gesammelt werden

Development of a High-Throughput Screening Assay Based on the 3-Dimensional Pannus Model for Rheumatoid Arthritis

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.The 3-dimensional (3-D) pannus model for rheumatoid arthritis (RA) is based on the interactive co-culture of cartilage and synovial fibroblasts (SFs). Besides the investigation of the pathogenesis of RA, it can be used to analyze the active profiles of antirheumatic pharmaceuticals and other bioactive substances under in vitro conditions. For a potential application in the industrial drug-screening process as a transitional step between 2-dimensional (2-D) cell-based assays and in vivo animal studies, the pannus model was developed into an in vitro high-throughput screening (HTS) assay. Using the CyBi™-Disk workstation for parallel liquid handling, the main cell culture steps of cell seeding and cultivation were automated. Chondrocytes were isolated from articular cartilage and seeded directly into 96-well microplates in high-density pellets to ensure formation of cartilage-specific extracellular matrix (ECM). Cell seeding was performed automatically and manually to compare both processes regarding accuracy, reproducibility, consistency, and handling time. For automated cultivation of the chondrocyte pellet cultures, a sequential program was developed using the CyBio Control software to minimize shear forces and handling time. After 14 days of cultivation, the pannus model was completed by coating the cartilage pellets with a layer of human SFs. The effects due to automation in comparison to manual handling were analyzed by optical analysis of the pellets, histological and immunohistochemical staining, and real-time PCR. Automation of this in vitro model was successfully achieved and resulted in an improved quality of the generated pannus cultures by enhancing the formation of cartilage-specific ECM. In addition, automated cell seeding and media exchange increased the efficiency due to a reduction of labor intensity and handling time. (Journal of Biomolecular Screening 2007:956-965)BMBF, 0313604A, Verbundprojekt: Evaluierung eines interagierenden 3D Testsystems als Krankheitsmodell der rheumatoiden Arthritis (in vitro Pannus Modell) zur effektiven Prüfung von Wirkstoffen, Teilprojekt 1BMBF, 0313604B, Verbundprojekt: Entwicklung eines interagierenden 3D Testsystems als Krankheitsmodell der rheumatoiden Arthritis (in vitro Pannus Modell) zur effektiven Prüfung von Wirkstoffen, Teilprojekt