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Die Zunahme der Komplexität diagnostischer Fragestellungen veranlasst die Entwicklung von innovativen Teststrategien. Multiparameterteste sind eine Antwort auf die sich im Wandel befindende Routinediagnostik von Autoimmunerkrankungen. In der vorliegenden kumulativen Dissertation wurde eine neue multiparametrische Technologie für den Bereich der Autoimmundiagnostik entwickelt und klinisch evaluiert. Diese CytoBead Technologie ist eine Kombination aus Screeningtest, definiert durch die indirekte Immunfluoreszenz als diagnostischen Goldstandard, und einen multiplexen Bestätigungstest, welcher durch einen Mikropartikel-basierten Immunfluoreszenztest umgesetzt wurde. Zur serologischen Diagnostik von anti-neutrophilen zytoplasmatischen Antikörpern (ANCA) assoziierten Vaskulitiden wurde der CytoBead ANCA entwickelt. Dieser Multiparametertest beinhaltet eine Kombination aus indirekter Immunfluoreszenz mit Ethanol fixierten Granulozyten und Mikropartikel-basiertem Immunfluoreszenztest mit Proteinase 3 und Myeloperoxidase. Wesentliche Vorteile gegenüber den klassischen Testen sind Zeit- und Kosteneinsparungen, die in der Routinediagnostik unerlässlich sind. Unter der Prämisse der deutlichen Zeiteinsparung von mehreren Bearbeitungsstunden oder sogar Tagen wurde diese Technologie für verschiedene, krankheitsspezifische Bereiche als Werkzeug der Profildiagnostik entwickelt. Besonders im Bereich der Notfalldiagnostik von Autoimmunerkrankungen zählt jede Stunde, wenn es um das Überleben der Patienten geht. Die Weiterentwicklung dieser Technologie für die serologische Diagnostik der Rapid Progressiver Glomerulonephritis (RPGN) als Notfalldiagnostik, ist ein wesentlicher Beitrag für eine effiziente in-vitro Diagnostik. Die sich anschließenden klinischen Studien des CytoBead ANCA und CytoBead RPGN wiesen gute bis sehr gute Vergleichbarkeiten zu klassischen Testen auf. Die Studien untermauerten zudem die Wichtigkeit der CytoBead Technologie hinsichtlich Nachhaltigkeit und Patientenmonitoring. Ein wichtiges Hauptaugenmerk der Testentwicklung lag in der Stabilität, Reproduzierbarkeit, Standardisierung und Quantifizierbarkeit von Ergebnissen, die im Rahmen dieser Dissertation evaluiert werden konnten. Für eine weitere CytoBead Entwicklung und Evaluierung im Bereich der autoimmunen Lebererkrankungen konnte im Rahmen dieser Dissertation ein wichtiger Grundstein gelegt werden. Es wurde ein Screeningtest auf Basis der indirekten Immunfluoreszenz mit Glykoprotein 2 (Isoform 1,2,3,4) transduzierten HEp-2 Zellen entwickelt und anschließend in einer klinischen Studie evaluiert. Innerhalb dieser Studie konnte eine mögliche neue, autoantigene Zielstruktur für Patienten mit Primär Sklerodisierende Cholangitis identifiziert werden. Zusammenfassend stellt sich die Entwicklung der CytoBead Technologie als eine neue, innovative Generation der serologischen Diagnostik von Autoimmunerkrankungen dar, welche zusätzlich auf verschiedene Diagnostikprofile angepasst werden kann. The growing demand within the healthcare system for new innovative diagnostics needs to be addressed by the development of novel, innovative strategies. In case of in-vitro diagnostics for autoimmune disorders, a new era has been ushered in by the development of novel multiparametric assay techniques becoming part of the daily laboratory workflow. In the current cumulative thesis a new multiparametric technology, named CytoBead, was developed and evaluated. It was established to have a highly variable tool for profiled serological diagnostics of autoimmune disorders. The CytoBead combines an indirect immunofluorescence screening method with a microbead immunoassay as confirmatory assay. For the serological diagnostics of anti-neutrophil cytoplasmic antibody (ANCA)-associated vasculitis, the CytoBead ANCA assay combining ANCA testing with anti-proteinase 3 and anti-myeloperoxidase antibody microbead immunoassays was developed and subsequently evaluated within a clinical study. The main advantages of the new CytoBead assay in contrast to the classical assays are the time and cost efficiency. Especially, in an autoimmune emergency case like the rapidly progressive glomerulonephritis (RPGN), fast and reliable diagnostic results are essential for the survival and the well-being of the patients. According to the required profile diagnostics of this disease, the CytoBead RPGN was developed. Thus, the assay contains ethanol fixed granulocytes as well as microbeads coated with proteinase 3, myeloperoxidase, doubled-stranded desoxy ribonucleic acid and glomerular basement membrane antigen. The clinical studies of the CytoBead ANCA and RPGN assay showed good to very good agreement with classical assays and provided important information regarding the assay characteristics, stability, standardization and performance. Using novel digital image processing software and the AKLIDES® system, a fully quantitative analysis of all results was obtained. Another key aspect in the current work was the development and evaluation of a new indirect immunofluorescence assay for the serological diagnosis of primary sclerosing cholangitis by analysis of anti-Glycoprotein 2 autoantibodies. The assay was based on Glycoprotein 2 isoform-transduced HEp-2 cells. In the corresponding clinical study, a significant association of anti-Glycoprotein 2 (isoform 1,2,3,4,) IgA with primary sclerosing cholangitis was revealed. Consequently, a potentially novel autoantigenic target was found for primary sclerosing cholangitis. Furthermore, a correlation of anti-Glycoprotein 2 IgA with the clinical phenotype in primary sclerosing cholangitis was determined, which could indicate a possible pathogenetic role of these autoantibodies. This screening assay was the basis for the development of a new CytoBead assay for the serological diagnosis of autoimmune liver diseases. Summarizing the development of the novel CytoBead technology, this multiparametric assay is a new generation for autoantibody detection and applicable for different diagnostic profiles.

Knowing the impact of circadian clockcontrol on lymphocytes, undergoing DNA double strand break (DSBs) and repair,can help athletes to decide the best time for exercise. To assess the impact ofstrenuous exercise at sunrise and sunset on DSBs and repair in immune cells of amateurathletes. The study was conducted on May-June 2017 as quasi-experimentalinterrupted time series design. Samples from 12 healthy volunteer amateur athletes(at the age range of 19-25) at sunrise were taken Just before (0h) and 2, 24,48 and 72h after exercise for analysis. That group underwent strenuous exerciseat sunset at 15 days interval with the same design and analysis as in sunrise. AKLIDES cell damage system was used for determining DSBs(phosphorylated H2AX) and repair (53BP1) in lymphocytes using indirectimmunofluorescence. Atsunrise the DNA DSBs assays revealed a remarkable increase (medianfoci-mean, 0.092) just after 2h and returned to baseline at the next 24h(median foci-mean, 0.027). Whereas at sunset, DSBs assay showed a significantincrease (median foci mean, 2.373) just after the 2ndh, and onlyreturned to baseline levels (median foci mean, 0.251) after48h. The dsDNA repair assay at sunrise demonstrated a significant increase(median foci-mean, 0.067) immediately after the 2nd hand returned to normal levelswithin 24h. At sunset a striking increase was observed in the dsDNArepair assay (median foci mean, 0.089) during 48h, and returned to baselineonly after 72h. Considering the sensitivity of immune system cells tointernal biological clocks, amateur athletes must synchronize their trainingtime with the circadian clock recovery period in order to keep theirimmunological health at the best level. Since the DSBs are at the lowest andthe repair activities are at the peak level in the morning, sunrise appears to be the best time to performstrenuous exercises while insuring a better immune wellness.&nbsp