@phdthesis{Pfoertsch2010, author = {Pf{\"o}rtsch, Stephanie Anni}, title = {Verbesserung der endothelabh{\"a}ngigen und -unabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßrelaxation durch Behandlung mit dem Phosphodiesterase 5-Inhibitor Sildenafil im experimentellen Diabetesmodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48024}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die positiven Effekte des Phosphodiesterase-5-Inhibitors Sildenafil auf die Gef{\"a}ßfunktion in einem experimentellen Diabetes-Modell (Streptozotocin-induziert) beschrieben. Diabetes und seine kardiovaskul{\"a}ren Folgeerkrankungen, welche bis zu 80 \% der Todesf{\"a}lle bei diabetischen Patienten verursachen, gehen mit einer Endotheldysfunktion einher, bei der eine verminderte NO-Bioverf{\"u}gbarkeit sowie eine verst{\"a}rkte Sauerstoffradikalbildung eine Schl{\"u}sselrolle spielen. Endotheliales NO aktiviert die l{\"o}sliche Guanylatzyklase in glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen, welche {\"u}ber erh{\"o}hte zyklische Guanosinmonophosphat-Konzentrationen eine Gef{\"a}ßrelaxation bewirkt. Sildenafil reduziert als potenter und selektiver PDE 5-Inhibitor den Abbau von cGMP. Bei diabetischen und nicht-diabetischen Ratten f{\"u}hrte Sildenafil in-vitro zu einer direkten dosisabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßrelaxation an vorkontrahierten Aortenringen und zu einer Verbesserung der endothelabh{\"a}ngigen und -unabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßrelaxation. Auch nach akuter und chronischer Behandlung zeigte sich eine verbesserte endothelabh{\"a}ngige und -unabh{\"a}ngige Gef{\"a}ßrelaxation. Ferner zeigte sich nach chronischer Behandlung mit Sildenafil eine signifikante Reduktion des bei diabetischen Tieren erh{\"o}hten oxidativen Stresses. Die signifikant h{\"o}here Expression der NAD(P)H-Oxidase Untereinheit gp91phox und der Rac-Untereinheit Rac-1 in den Aortenringen diabetischer Ratten - welche f{\"u}r erh{\"o}hten oxidativen Stress bei Diabetes spricht -, sowie die zum anderen bei diabetischen Ratten verst{\"a}rkte Superoxid(O2-)-Produktion konnten durch eine chronische Behandlung mit Sildenafil signifikant reduziert werden. Desweiteren konnte Sildenafil das im diabetischen Tiermodell verminderte eNOS-Dimer/Monomer-Verh{\"a}ltnis zur{\"u}ck auf ein Niveau {\"a}hnlich dem von Kontrolltieren erh{\"o}hen. Eine chronische Behandlung mit Sildenafil k{\"o}nnte demnach die vaskul{\"a}re H{\"a}mostase im Hinblick auf die Sauerstoffradikalbildung und die Gef{\"a}ßfunktion verbessern. Jedoch bleibt der klinische Einsatz aufgrund der kurzen Wirkdauer der Substanz limitiert; aktuell wird Sildenafil in der Therapie der erektilen Dysfunktion beim Diabetiker und der pulmonalen arteriellen Hypertonie verwendet.}, subject = {Diabetes mellitus}, language = {de} } @phdthesis{Heupel2010, author = {Heupel, Wolfgang-Moritz Felix}, title = {Role and modulation of cadherins in pathologic processes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52716}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Ca2+ dependent cell adhesion molecules (cadherins) are central for a variety of cell and tissue functions such as morphogenesis, epithelial and endothelial barrier formation, synaptic function and cellular signaling. Of paramount importance for cadherin function is their specific extracellular adhesive trans-interaction. Cadherins are embedded in a cellular environment of intracellular and extracellular regulators that modify cadherin binding in response to various physiological and pathological stimuli. Most experimental approaches used for studying cadherin interaction however lack a physiological proof of principle mostly by not investigating cadherins in their physiological environment. In the present cumulative dissertation, experimental approaches were applied to characterize and modulate vascular endothelial (VE)-cadherin and desmocadherin functions in the (patho-)physiological contexts of endothelial permeability regulation and disturbance of epidermal barrier function, which is typical to the blistering skin disease pemphigus, respectively. Whereas VE-cadherin is a key regulator of the endothelial barrier that separates the blood compartment from the interstitial space of tissues, desmosomal cadherins are crucial for maintenance of epidermal integrity and separation of the external environment from the body's internal milieu. Cadherin functions were both investigated in cell-free and cell-based conditions: by using biophysical single molecule techniques like atomic force microscopy (AFM), cadherin function could be investigated in conditions, where contributions of intracellular signaling were excluded. These experiments were, however, compared and combined with cell-based experiments in which cadherins of epidermal or endothelial cell cultures were probed by laser force microscopy (laser tweezers), fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) and other techniques. The autoimmune blistering skin diseases pemphigus foliaceus (PF) and pemphigus vulgaris (PV) are caused by autoantibodies directed against the extracellular domains of the desmosomal cadherins desmoglein (Dsg) 1 and 3, which are important for epidermal adhesion. The mechanism of autoantibody-induced cell dissociation (acantholysis) in pemphigus, however, is still not fully understood. For the first time, it is shown by AFM force spectroscopy that pemphigus autoantibodies directly inhibit Dsg3 adhesion by steric hindrance but do not inhibit adhesion of Dsg1. However, the full pathogenicity of the autoantibodies depended on cellular signaling processes, since autoantibodies targeting Dsg1 also resulted in loss of cadherin-mediated adhesion in cell-based experiments. However, two other signaling pathways that have been reported to be involved in pemphigus pathogenesis, i.e. epidermal growth factor receptor (EGFR) and c-Src activation, were not found to be important in this context. Furthermore, peptide-based modulators of cadherin functions were generated for Dsg1/3 and VE-cadherin. By comparing Dsg1, Dsg3 and VE-cadherin sequences to published X-ray structures of cadherin trans-interactions, specific amino acid sequences of the binding pockets of these cadherins were identified. Peptide versions of these motifs were synthesized and the antagonistic functions of these "single peptides" were validated by AFM force spectroscopy as well as by cell-based assays. By linking two single peptides in tandem, stabilization of cadherin bonds because of by cross-bridge formation between trans-interacting cadherins was demonstrated. Protective effects of tandem peptides were shown by partly preventing pemphigus autoantibody-induced acantholysis, or in the case of VE-cadherin, by stabilizing endothelial barrier properties against barrier disrupting agents like the Ca2+ ionophore A23187 and an inhibitory VE-cadherin antibody. Most importantly, VE-cadherin tandem peptides abolished microvascular hyperpermeability induced by the physiologic inflammatory agent tumor necrosis factor-α in the rat mesentery in vivo. Both classes of tandem peptides therefore can be considered as a starting point for the generation of potential therapeutic agents that might prevent cell dissociation in pemphigus and breakdown of the endothelial barrier under inflammatory conditions.}, subject = {Cadherine}, language = {en} } @phdthesis{Reichert2010, author = {Reichert, Matthias Christian}, title = {Monomeres C-reaktives Protein erniedrigt die Aufnahme von acetyliertem LDL in humane Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48501}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Arteriosklerose mit ihren Folgeerkrankungen ist weltweit die Erkrankung mit der h{\"o}chsten Mortalit{\"a}t und einer hohen Morbidit{\"a}t. Chronische Inflammationsprozesse spielen eine zentrale Rolle in der Atherogenese. Akutphaseproteinen, insbesondere dem C-reaktiven Protein (CRP) kommen als Marker chronischer Inflammationsprozesse in der Pr{\"a}diktion kardiovaskul{\"a}rer Ereignisse eine besondere Bedeutung zu. Erh{\"o}hte CRP-Spiegel wurden in zahlreichen Studien als Risikofaktor f{\"u}r Arteriosklerose und ihre Folgeerkrankungen identifiziert. Inzwischen gibt es auch einige Hinweise, die eine Rolle von CRP {\"u}ber die Rolle als passiver Indikator hinaus als aktiven Teilnehmer in der Arteriosklerose aufzeigen. Oxidiertes LDL ist ebenso als Risikofaktor anerkannt, die Aufnahme in Endothelzellen ist ein wichtiger Teilschritt in der Pathogenese der Arteriosklerose. Acetyliertes LDL (acLDL) wurde als Modell f{\"u}r oxLDL gew{\"a}hlt. Wir konnten nun in der FACS-Analyse zeigen dass, sich die verschiedenen Konfigurationen von CRP, monomeres CRP (mCRP) und pentameres CRP(nCRP) in der Beeinflussung der Aufnahme von acLDL in Endothelzellen unterscheiden. M-CRP f{\"u}hrt zur Erniedrigung der Aufnahme, nCRP nicht. Dies best{\"a}tigte sich auch in der Immunfluoreszenzf{\"a}rbung, die auch eine deutlichen Abnahme der acLDLAufnahme unter Einfluss von mCRP in den Endothelzellen zeigte, nCRP bewirkte dies nach 1 und 8 Stunden Inkubation nicht. Es konnte hier also gezeigt werden, dass sich die beiden CRP-Konfigurationen in der Beeinflussung des oxLDL-Metabolismus unterscheiden. Um diesen Effekt n{\"a}her zu charakterisieren, untersuchten wir die Rolle der mutmaßlichen CRP-Rezeptoren auf Endothelzellen, CD16 und CD32. Sie konnten in Endothelzellen nicht nachgewiesen werden und Antik{\"o}rper gegen CD16 und CD32 hatten keinen Einfluss auf die LDL-Aufnahme in Endothelzellen. Wir konnten so zeigen, dass CD16 und CD32 (mit den Isoformen a,b und c), die als Rezeptoren f{\"u}r mCRP und nCRP gesehen werden, nicht exprimiert wurden und so nicht an den inhibitorischen Effekten von mCRP auf die acLDLAufnahme beteiligt sind. Wir schlagen daher vor, dass andere Rezeptoren und/oder nichtrezeptorvermittelte Signalwege, wie eine Interaktion mit der Zellmembran (wie beispielsweise mit Lipid rafts), an der Entstehung des mCRP-Effektes in Endothelzellen beteiligt sind. Weitere Untersuchungen sind noch n{\"o}tig, um den Effekt und seine Bedeutung in der Pathogenese der Arteriosklerose besser zu verstehen. Ansatzpunkte f{\"u}r zuk{\"u}nftige Forschungen sind beispielsweise die Signalkaskade von CRP mit seinen Konfigurationen, die Rezeptoren von CRP und die Herkunft von mCRP in vivo.}, subject = {Arteriosklerose}, language = {de} } @phdthesis{Widmann2010, author = {Widmann, Maren}, title = {Einsatz des Excimer-Lasers zur Pr{\"a}paration von Spendertransplantaten f{\"u}r die posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56028}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In dieser Arbeit wurde die Tauglichkeit des Excimer-Lasers zur Pr{\"a}paration von Spendertransplantaten f{\"u}r die posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik ex vivo untersucht. Von besonderem Interesse war daher der Effekt des Lasers auf die stromale Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit und das Endothel des Transplantates. Material und Methoden: Zur Untersuchung wurden frisch enukleierte Schweinebulbi zun{\"a}chst vor und nach einer Epithelabrasio mittel OLCR pachymetrisch vermessen. Die Korneae der Bulbi wurden dann unter standardisierten Bedingungen einer Excimer-Laserablation unterzogen und nach erneuter pachymetrischer Vermessung einer der Untersuchungsgruppen zugeordnet. Nach Pr{\"a}paration eines Hornhautlentikels, wie f{\"u}r eine posteriore lamell{\"a}re Transplantation erfolgte f{\"u}r 63 Pr{\"a}parate eine Alizarinrot-Trypanblau-Doppelf{\"a}rbung, f{\"u}r 10 Pr{\"a}parate eine Inkubation f{\"u}r 48 Std. in Kulturmedium, um danach einen Sp{\"a}tschaden beurteilen zu k{\"o}nnen, f{\"u}r 12 Pr{\"a}parate eine Fixation f{\"u}r die histologische bzw. f{\"u}r 6 Pr{\"a}parate ein Fixation f{\"u}r die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung. Ergebnisse: Die Beurteilung der Endothelvitalit{\"a}t ergab, dass der Schaden der gelaserten Lentikel der Restdicken 50 bis 400 µm (n = 54) mit im Mittel 7,1\% untereinander nicht signifikant unterschiedlich war (p > 0,05). Bei bis zur Perforation behandelten Lentikeln wurde das Signifikanzniveau mit im Mittel 62,8 \% Schaden (p < 0,05) allerdings erreicht, da eine erhebliche Endothelsch{\"a}digung zu finden war. Die Endothelvitalit{\"a}t der Restdicken 50 bis 400 µm war am Pr{\"a}parat zentral und peripher gleichermaßen gegeben (p > 0,05). Das Signifikanzniveau mit p < 0,05 wurde erreicht beim Vergleich der gelaserten Lentikel (7,1\% Schaden) mit der unbehandelten Kontrollgruppe (0,6\% Schaden). Ebenfalls bei der Beurteilung des Sp{\"a}tschadens der Endothelvitalit{\"a}t zeigte sich ein signifikanter Unterschied zwischen der Kontroll- und der Lasergruppe (p < 0,05). Allerdings war der Sp{\"a}tschaden der Lasergruppe im Vergleich mit dem Sofortschaden der Lasergruppe nicht signifikant gr{\"o}ßer (p > 0,05). Es zeigten sich keine histologischen Unterschiede zwischen den Hornhautlentikeln die mittels Excimer-Laser-Ablation pr{\"a}pariert worden waren und den nichtbehandelten Kontrollhornh{\"a}uten Die Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit des Stromas stellte sich im Rasterelektronenmikroskop unabh{\"a}ngig von der Tiefe der Laserablation einheitlich dar. Diskussion: Die Laser-Pr{\"a}paration k{\"o}nnte im Vergleich zu den herk{\"o}mmlich Methoden eine weitere, ggf. schonendere M{\"o}glichkeit darstellen, Pr{\"a}parate f{\"u}r eine posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik herzustellen. Die Vorteile eines solchen Vorgehens l{\"a}gen in einer besonders pr{\"a}zisen/kontrollierten Pr{\"a}parationstechnik, die eine exakte Wahl der Spenderlentikeldicke erm{\"o}glichen w{\"u}rde. Die Ergebnisse belegen die M{\"o}glichkeit mit dem Laser saubere, kontrollierte Ablationen bis 8,75 mm Durchmesser ohne in der Histologie oder Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit nachweisbaren Schaden durchzuf{\"u}hren, so dass aus diesen 8 mm große lamell{\"a}re Transplantate f{\"u}r eine posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik trepaniert werden k{\"o}nnen. Selbst bei einer Restdicke deutlich unter 100 µm blieben dabei Sch{\"a}den aus. Auch die Endothelvitalit{\"a}t nach Laserablation war von der Ablationstiefe unabh{\"a}ngig und lag mit 7,1 \% noch in einem akzeptablen Bereich.}, subject = {Pr{\"a}paration}, language = {de} }