Novel aspects of pulmonary valve replacement strategies in congenital heart disease

Viele Patienten mit korrigierten kongenitalen Vitien benötigen im Laufe ihres Lebens einen Pulmonalklappenersatz, um nachteilige Folgen einer Druck- und/oder Volumenbelastung des rechten Ventrikels zu verhindern. Bis vor kurzer Zeit stand dafür nur der chirurgische Pulmonalklappenersatz als Therapiemöglichkeit zur Verfügung. Heutzutage steht bei der Dysfunktion von RVOT-Konduits zusätzlich ein innovatives Verfahren zum katheterinterventionellen perkutanen Pulmonalklappenersatz zur Verfügung. Die vorgelegte Arbeit zur Untersuchung von Homograft-Konduits zeigte eine moderate Prävalenz einer bedeutsamen Klappeninsuffizienz bereits ein Jahr nach chirurgischer Insertion in Pulmonalklappenposition. Weiterhin implizierten die Ergebnisse, dass mechanische Faktoren einen erheblichen Einfluss auf die Klappenfunktion haben könnten. Diese Befunde betonen neben der Komplexität der kardiochirurgischen Therapie von kongenitalen Vitien, bei der eine große Heterogenität der zugrundeliegenden Anatomien besteht, auch die Notwendigkeit von regelmäßigen Kontrolluntersuchungen. Obwohl Homograft-Konduits eine unverzichtbare Quelle für die RVOT-Rekonstruktion bei der Korrektur von kongenitalen Vitien darstellen, könnte für ausgesuchte Patienten die Insertion anderer RVOT-Konduits vorteilhafter sein. Weitere Studien sind erforderlich, um für jeden Patienten den ‚passgenauen’ chirurgischen RVOT-Konduit zu identifizieren. Die Arbeiten zum perkutanen Pulmonalklappenersatz zeigen, dass dieses innovative Verfahren bei verschiedenen Patientengruppen sicher angewendet werden kann und bei den meisten Patienten zu einer klinischen Verbesserung führt. Insbesondere kann dieses Verfahren zum perkutanen Pulmonalklappenersatz die Beständigkeit von zuvor chirurgisch inserierten RVOT-Konduits verlängern und somit die Morbidität in dieser Patientengruppe reduzieren. Die Arbeiten zeigen aber auch kritisch, dass bei dem derzeit verwendeten Verfahren mit Folgekomplikationen und der Notwendigkeit von Reinterventionen gerechnet werden muss. Stentbrüche konnten als die häufigste frühe Komplikation nach perkutanem Pulmonalklappenersatz identifiziert werden. Weiterhin wurden die Stentbrüche nach ihrem Schweregrad klassifi ziert und daran angepasste Handlungsempfehlungen erarbeitet. Eine Indikation zur Reintervention liegt ab dem Schweregrad Typ II vor. Die empfohlene Therapie besteht dabei im wiederholten perkutanen Pulmonalklappenersatz, welcher das stentbezogene frühe Implantatversagen wirksam behandeln kann. Diese schonende Therapiealternative zur kardiochirurgischen Klappenexplantation könnte dazu beitragen, bei inzelnen Patienten die umulative Anzahl von notwendigen kardiochirurgischen Folgeeingriffen zu verringern. Die in den vorgestellten Arbeiten beschriebenen Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit von weiteren Studien, die sich mit Aspekten des chirurgischen und perkutanen Pulmonalklappenersatzes beschäftigen. Eine aufeinander abgestimmte Kombination beider Therapiemöglichkeiten könnte dazu beitragen, vielen Patienten mit kongenitalen Vitien eine Lebenszeit umspannende Behandlungsstrategie anbieten zu können.Pulmonary valve replacement is performed to protect the right ventricle from pressure and/or volume overload. Novel aspects of pulmonary valve replacement strategies in congenital heart disease are discussed

Estrogen receptors in the human left-ventricular myocardium a novel molecular component in cardiac hypertrophy and heart failure

GesamtdissertationImmer häufiger werden bei Untersuchungen von Herz-Kreislauferkrankungen Geschlechterunterschiede gefunden, so auch in klinischen und tierexperimentellen Studien zu linksventrikulärer Hypertrophie und Herzinsuffizienz. Östrogenrezeptoren (ER) gehörten in tierexperimentellen Studien zu den interessantesten Kandidaten, die zu diesen Befunden beitragen konnten. In der vorliegenden Arbeit wurden nun erstmals Hinweise auf deren Bedeutung in menschlichen Herzen gefunden. In Myokardproben von Patienten mit Aortenklappenstenose waren ERalpha- und ERbeta-mRNA, sowie ERalpha-Protein heraufreguliert. Dabei konnte dem Subtyp ERbeta eine besondere Funktion zugeordnet werden, denn es zeigte sich eine negative Korrelation zwischen den Transkriptmengen von ERbeta und den Transkriptmengen der Calcineurin-Isoformen CnA beta und CnB. Weiterhin war der prozentuale Anstieg der ERbeta-Erhöhung in der Gruppe der Frauen doppelt so hoch wie bei den Männern. Bei dilatativer Kardiomyopathie (DCM) konnte dem Subtyp ERalpha eine hervorgehobene Funktion zugeordnet werden, denn es waren ERalpha-mRNA und -Protein heraufreguliert, nicht aber ERbeta-mRNA. Hingegen wurde für einen SNP in Exon 4 des für ERalpha kodierenden Gens kein Hinweis auf eine funktionelle Bedeutung gefunden. Es zeigte sich keine Assoziation zum kardialen Phänotyp oder vorliegender ERalpha mRNA-Menge. Schließlich fanden sich in humanen kardialen Fibroblasten aus insuffizienten Herzen Hinweise darauf, dass 17beta-Estradiol die Genexpression von ET-1 und ETA-Rezeptor individuell beeinflussen kann. ER stellen somit neue Komponenten im komplexen Zusammenspiel molekularer Mechanismen bei linksventrikulärer Hypertrophie und Herzinsuffizienz dar. Weitere Studien müssen nun die molekularen Signalwege von ER-Wirkungen aufklären, um deren physiologische Bedeutung besser verstehen zu können.Increasingly, clinical and animal studies suggest gender differences in cardiovascular diseases, such as cardiac hypertrophy and heart failure. In animal studies, estrogen receptors (ER) have been implicated as molecular candidates to explain these findings. For the first time, the present study revealed clues as to ER s role in the human myocardium. In left ventricular myocardial samples of patients with aortic valve stenosis (=model for left ventricular hypertrophy), both ER mRNA and ERalpha protein were upregulated. In this entity, ERbeta seemed to play a particular role, since there was a strong inverse relationship between ERbeta and the pro-hypertrophic Calcineurin A beta / CnB mRNA. Moreover, the percent increase in ERbeta mRNA was more pronounced in myocardial samples of female patients than in those of male patients. By contrast, in dilated cardiomyopathy (DCM), ERalpha seemed to be the more prominent molecule. Only ERalpha mRNA and protein were upregulated, whereas ERbeta mRNA was unaltered. A subsequent analysis of a single-nucleotide-polymorphism (SNP) in exon 4 of ERalpha showed no evidence for its functionality, since there was no association to either cardiac phenotype or the amount of ERalpha mRNA. Finally, stimulation of isolated human cardiac fibroblasts from explanted hearts of patients with heart failure - led to an individual response in endothelin-1 (ET-1) and ETA- receptor gene expression. Thus, estrogen receptors (ER) represent a novel component in the complex interplay of molecular mechanisms in cardiac hypertrophy and heart failure. Further studies on ER s molecular pathways are necessary to help identify their impact on ventricular responses to cardiovascular diseases

Retrieval of three-dimensional small scale structures in upper tropospheric/lower stratospheric composition as measured by GLORIA [Discussion paper]

The three-dimensional quantification of small scale processes in the upper troposphere and lower stratosphere is one of the challenges of current atmospheric research and requires the development of new measurement strategies. This work presents first results from the newly developed Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere (GLORIA) obtained during the ESSenCe and TACTS/ESMVal aircraft campaigns. The focus of this work is on the so-called dynamics mode data characterized by a medium spectral and a very high spatial resolution. The retrieval strategy for the derivation of two- and three-dimensional constituent fields in the upper troposphere and lower stratosphere is presented. Uncertainties of the main retrieval targets (temperature, O3, HNO3 and CFC-12) and their spatial resolution are discussed. During ESSenCe, high resolution two-dimensional cross-sections have been obtained. Comparisons to collocated remote-sensing and in-situ data indicate a good agreement between the data sets. During TACTS/ESMVal a tomographic flight pattern to sense an intrusion of stratospheric air deep into the troposphere has been performed. This filament could be reconstructed with an unprecedented spatial resolution of better than 500 m vertically and 20 km × 20 km horizontally