Dr. med. Joachim Teichmann

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1 Aus dem Zentrum für Innere Medizin Medizinische Klinik und Poliklinik III Klinikum der Justus-Liebig-Universität Giessen (Direktor: Prof. Dr. med. R.G. Bretzel) Knochenstoffwechsel und pathogenetisch relevante Faktoren der Osteopenie / Osteoporose bei chronischen Infektionen und konsumierenden Erkrankungen - Untersuchungen am Beispiel von HIV-Infektion und AIDS HABILITATIONSSCHRIFT zur Erlangung der Venia legendi des Fachbereiches Humanmedizin der Justus-Liebig-Universität Giessen vorgelegt von Dr. med. Joachim Teichmann Giessen 2003

2 Einleitung UniversiicUs- und LandesbsbSiothek Darmstadt 1.1 Epidemiologie von HIV und AIDS in Deutschland Immunologische Grundlagen Rezeptoren für HIV-1: CD 4 und Chemokinrezeptoren HIV und das CD 4-Antigen Chemokinrezeptoren als Korezeptoren für den Viruseintritt Das lymphatische System als Ort der Virusreplikation Die Immunantwort gegen HIV DieThl-undTh2-Immunantwort Knochenstoffwechsel und Immunsystem Knochenstoffwechselveränderungen Definition der Osteoporose Ursache und Formen der sekundären Osteoporose Lokale Regulation des Knochenremodelings Ursache und Form der sekundären Osteoporose Bildgebende Verfahren - Knochendichtemessung Bestimmung des Bodymassindex (BMI) Problemstellung 33 2 Material und Methoden Laboruntersuchungen Rahmenbedingungen der Laboranalytik Laboranalytik des Endokrinologischen Labors Osteologie Parathormon Parathormon-related Peptide Osteocalcin Knochenspezifische alkalische Phosphatase Calcitriol Calcifediol Osteoprotegerin Receptor Activator of NF-K B Ligand Somatotrope Achse Humanes Wachstumshormon Insulin-like-growth-factor I Insulin-like-Growth-factor-bindendes Globulin

3 Insulin-like-Growth-factor-bindendes Globulin Hypophysäre Merkmale Follikel-stimulierendes Hormon Luteinisierendes Hormon Prolaktin Gonadenachse Estradiol Estron Testosteron Sexual-Hormon-bindendes Globulin Zytokinbestimmungen Neopterin Interleukin-2-Rezeptor scd Tumor-Nekrose-Faktor a Laboranalytik des Immunologischen Labors Bestimmung der CD 4-T-Zell-Lymphozytensubpopulation Laboranalytik am Institut für Klinische Chemie 62 3 Biochemische Merkmale des Knochen-Stoffwechsels bei Patienten mit Human Immunodeflciency Virusinfection (HIV) - eine Querschnittsuntersuchung an 100 Patienten Systemische Regulation des Knochenumsatzes - kalziumregulierende Hormone Parathormon Calcitriol und Calcifediol Merkmale des Knochenstoffwechsels Knochenformation - Knochenspezifische alkalische Phosphatase Knochenformation - Osteocalcin Knochenresorption - Kalzium im Urin Knochenresorption - Crosslinks Eine Querschnittsuntersuchung an 100 HIV-infizierten Patienten Aufgabenstellung Patienten Statistische Methoden Vergleiche unabhängiger Stichproben Überprüfung von Zusammenhängen zwischen den Variablen Ergebnisse Parathormon (PTH) Osteocalcin 81

4 3.4.3 Crosslinks Kalzium im Urin Mittelwertsunterschiede in Gruppen - Ergebnisse der Signifikanz-Testungen Quadratische Bereinigungen Diskussion 91 4 Serum-Parathyroid-Hormone-related Protein (PTHrP) bei männlichen Patienten mit Aquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) Material und Methoden Ergebnisse Diskussion Merkmale der Gonadenachse bei HIV positiven Männern - Eine Längs- und Querschnittsstudie Einleitung und Fragestellung Statistische Verfahren und Ergebnisse der Querschnittsuntersuchung Diskussion Radiomorphologische Untersuchungen zur Knochendichte und Korrelation zu biochemischen Merkmalen des Knochenstoffwechsels bei HIVinfizierten männlichen Patienten mit Hypogonadismus vor einer HAART-Therapie Einleitung Patienten und Methoden Resultate Diskussion

5 7 Radiomorphologische Untersuchungen zur Knochendichte und Korrelation zu biochemischen Markern des Knochenstoffwechsels bei HIV-1- infizierten weiblichen Patienten vor einer HAART- Therapie Patienten, Methodik und Statistik Resultate Diskussion der Befunde Die Bedeutung der Wachstumshormone für die Knochendichte sowie ausgewählte osteologische Merkmale Material und Methodik Ergebnisse Diskussion Untersuchungen zur Bedeutung des Serum- Osteoprotegerins in verschiedenen immunologischen Aktivitätszuständen HlV-infizierter Patienten - Mögliche Rolle in der Knochenhomöostase Einführung Patienten Diskussion der Befunde Ergebnisse " Experimentell-molekularbiologische und klinische Studie zu metabolischen und morphologischen Merkmalen bei HlV-assoziierter Osteoporose Einleitung, Fragestellung - 172

6 10.2 Wirkung von 1,25(OH) 2 D Knochenstoffwechsel und Vitamin D Relevanz von VDR-Polymorphismen und Knochendichte Methodik - Statistik Molekularbiologische Analysen (VDRG-Polymorphismen) Prinzip der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Analyse der PCR-Produkte mittels Agarose-Gel-Elektrophorese RFLP-Analyse der PCR-Produkte Statistik Ergebnisse Diskussion Zusammenfassende Diskussion Literaturverzeichnis Appendix Danksagung 256