@phdthesis{Scheurer2022, author = {Scheurer, Mario Joachim Johannes}, title = {Inhibitoren des NF-kappaB pathways zur in vitro Blockade der Inflammation und proapoptotischen Sensitivierung des oralen Plattenepithelkarzinoms f{\"u}r den prospektiven Einsatz in der Tumortherapie}, doi = {10.25972/OPUS-27152}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-271521}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Entz{\"u}ndliche Prozesse stellen einen zentralen Aspekt der Karzinogenese dar und k{\"o}nnen sowohl zur Induktion als auch zum Progress von Tumoren beitragen. Der NF-kB-Signalweg ist einer der wichtigsten Signaltransduktionswege der In- flammation und Tumorpromotion, was ihn zur plausiblen Zielstruktur f{\"u}r die pros- pektive klinische Tumortherapie machen k{\"o}nnte. In der vorliegenden Arbeit wur- den die Eigenschaften von vier unterschiedlich targetierenden NF-kB-pathway- Inhibitoren - Cortisol, MLN4924, QNZ und TPCA1 - auf die Inflammation, Zell- proliferation und proapoptotische Sensitivierung am in vitro Modell des HNSCC untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die spezifische Auswahl des Inhi- bitors bzw. seines targets entscheidend f{\"u}r den wirkungsvollen Einsatz dieser Wirkstoffgruppe in der antiproliferativen Therapie des HNSCC zu sein scheint. Beispielsweise vermittelte MLN4924 die Freisetzung von IL-8. Cortisol bewirkte die Resistenz der FasL-induzierten Apoptose von HNSCC-Zellen. QNZ wirkte in einigen Zelllinien antiproliferativ und sensitivierend f{\"u}r den FasL-induzierten Zell- tod, beeinflusste jedoch in diesem Zusammenhang kontraproduktiv die IL-8-Sek- retion. Dies disqualifizierte diese Wirkstoffe f{\"u}r die Anwendung in der Therapie von Kopf-Hals-Tumoren. Dahingegen qualifizierte sich TPCA-1 aufgrund folgen- der Eigenschaften als geeigneter Wirkstoff f{\"u}r den prospektiven klinischen Ein- satz: 1) TPCA-1 wirkte antiproliferativ, 2) hemmte die TNF-a-induzierte Inflammation, 3) regulierte die IL-8-Expression herab, 4) wirkte sensitivierend f{\"u}r den TNF-a-induzierten Zelltod, 5) interferierte kaum mit der FasL-vermittelten Apoptose und 6) induzierte Apoptose.}, subject = {Plattenepithelcarcinom}, language = {de} } @phdthesis{Weber2020, author = {Weber, Judith}, title = {Immunhistochemische Analysen zur Expression von cellular FLICE (FADD-like-IL-1β-converting enzyme)-inhibitory protein (cFLIP) in epithelialen und melanozyt{\"a}ren Tumoren der Haut}, doi = {10.25972/OPUS-20991}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209918}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die Resistenz von Tumorzellen gegen{\"u}ber Apoptose stellt einen zentralen Baustein in der Pathogenese von Tumorerkrankungen dar. cFLIP inhibiert rezeptornah die Todesrezeptor-vermittelte Apoptose und spielt somit eine bedeutende Rolle als Regulator der Apoptose. Eine verst{\"a}rkte Expression von cFLIP kann folglich hinweisend auf eine Fehlregulation der Apoptose bei der Entstehung und Progression von Tumoren sein. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression von cFLIP in kutanen epithelialen und melanozyt{\"a}ren Tumoren mit formalinfixierten und paraffinierten Gewebeproben untersucht. Bei der zun{\"a}chst durchgef{\"u}hrten Charakterisierung der k{\"a}uflich erh{\"a}ltlichen monoklonalen cFLIP-Antik{\"o}rper mittels cFLIP-{\"u}berexprimierenden HaCaT-Keratinozyten wurde {\"u}berraschenderweise die fehlende Spezifit{\"a}t eines Antik{\"o}rpers (KlonEPR8438(2)) nachgewiesen, was zur Folge hatte, dass der Hersteller die Produktion nach Mitteilung der Befunde eingestellt hat. Daher wurden die weiteren Untersuchungen unter Verwendung des Antik{\"o}rper-Klons G11, der sowohl im Western Blot als auch immunhistochemisch die beiden cFLIP-Splicevarianten cFLIPL und cFLIPS spezifisch nachweist, durchgef{\"u}hrt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass cFLIP in epithelialen Hauttumoren in erheblichem Maß exprimiert wird. In jeweils 40\% der untersuchten aktinischen Keratosen und Morbi Bowen konnte cFLIP nachgewiesen werden. Im Vergleich dazu zeigte sich in den fortgeschrittenen Formen epithelialer Hauttumoren eine deutlich h{\"o}here Expressionsrate. Eine Expression wiesen zudem 100\% der untersuchten Keratoakanthome und 95\% der Plattenepithelkarzinome (mit {\"u}berwiegend gutem Differenzierungsgrad) auf. Dementsprechend war es nicht verwunderlich, dass alle untersuchten Metastasen von Plattenepithelkarzinomen cFLIP {\"u}berexprimierten. Die Analyse melanozyt{\"a}rer L{\"a}sionen ergab, dass cFLIP in melanozyt{\"a}ren N{\"a}vi wie auch superfiziell spreitenden Melanomen, Lentigo-maligna-Melanomen und akral lentigin{\"o}sen Melanomen nur in einer sehr geringen Anzahl der untersuchten Pr{\"a}parate {\"u}berexprimiert wurde. Erstaunlicherweise konnte jedoch in 65\% der nodul{\"a}ren Melanome sowie in 60\% der Melanommetastasen cFLIP nachgewiesen werden. Bez{\"u}glich der Expression von cFLIP im Prim{\"a}rtumor sowie der Metastase desselben Patienten konnte kein eindeutiger Trend festgestellt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass die fr{\"u}he Hemmung des extrinsischen Apoptoseweges durch das antiapoptotische Protein cFLIP an der Entstehung, dem Wachstum und m{\"o}glicherweise der Metastasierung epithelialer Hauttumore beteiligt sein d{\"u}rfte. Die auffallend hohe Expressionsrate im nodul{\"a}ren Melanom sowie den untersuchten Melanommetastasen k{\"o}nnte einen zuk{\"u}nftigen therapeutischen Angriffspunkt darstellen.}, subject = {Melanom}, language = {de} } @phdthesis{DeDonno2020, author = {De Donno, Francesco}, title = {Tyrosinkinaseinhibitoren in der Therapie des oralen Plattenepithelkarzinoms - In vitro Evaluation zur Wirksamkeit von Afatinib, Volasertib und Nintedanib in Kombination mit Cisplatin und SMAC-Mimetics}, doi = {10.25972/OPUS-21157}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-211574}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Mit einer weltweiten Inzidenz von etwa 600.000 Neuerkrankten pro Jahr geh{\"o}rt das orale Plattenepithelkarzinom zu den sechs h{\"a}ufigsten malignen Tumorerkrankungen des Menschen. Zur Behandlung operabler Tumoren der Stadien III-IVb hat sich hingegen die multimodale Therapie mit prim{\"a}r operativem Vorgehen, gegebenenfalls mit nachfolgender adjuvanter Radiatio beziehungsweise Radiochemotherapie, etabliert. Beim Vorhandensein von Fernmetastasen hingegen ist das Therapiekonzept als palliativ einzustufen. W{\"a}hrend sich f{\"u}r die adjuvante, kurativ intendierte Radiochemotherapie die Verwendung von Cisplatin oder cisplatinhaltiger Wirkstoffe etabliert hat, stellen seit einigen Jahren selektive Wirkstoffe wie Nivolumab und Cetuximab eine Alternative zur Cisplatin-Anwendung im palliativen Setting dar. F{\"u}r die medikament{\"o}se Therapie des fortgeschrittenen oralen Plattenepithelkarzinoms scheinen daher neue rationale Therapieans{\"a}tze notwendig zu sein. Besonders ein hohes Maß an Toxizit{\"a}t sowie die individuelle Resistenzbildung verm{\"o}gen den Therapieerfolg der herk{\"o}mmlichen Chemotherapie zu kompromittieren. Spezifisch wirksame sogenannte "targeted agents" binden RTK und blockieren somit die nachgeschaltete Signalkaskade. In der vorliegenden Studie kam es zur Anwendung der TKI Afatinib, Volasertib und Nintedanib in alleiniger Anwendung sowie Kombinationstherapie mit Cisplatin und dem Smac-mimetic LCL-161. Die Analyse der Wirksamkeit oben genannter Stoffe erfolgte durch eine In-vitro-Evaluation an f{\"u}nf Zelllinien des humanen Plattenepithelkarzinoms der Kopf- und Halsregion. Nach semiquantitativem Expressionsnachweis der Zielstrukturen erfolgte die Stimulation der Zellen mittels spezifischer Verd{\"u}nnungsreihen in Mono- und Kombinationstherapie. Folgend wurden auf der Basis von Zellzahlanalysen, Kristallviolettassays und der Erstellung von Dosis-Wirkungskurven zelllinienspezifische IC50- beziehungsweise IC20-Werte ermittelt, statistisch ausgewertet und miteinander verglichen. Die Anwendung von Afatinib in Monotherapie zeigte in der vorliegenden Studie keine signifikant erh{\"o}hte Zytoreduktion im Vergleich zur alleinigen Anwendung von Cisplatin. Auch ein Zusatz von Cisplatin zur Anwendung ergab keinen erwarteten synergistischen Effekt. Die Anwendung von Nintedanib in Monotherapie zeigte in der Analyse keine signifikanten Vorteile gegen{\"u}ber einer alleinigen Cisplatinanwendung. Auf der Basis der Ergebnisse der vorausgegangenen Expressionsanalysen scheint der FGFR-2 eine {\"u}bergeordnete Rolle zu spielen, da hier partiell von einer verst{\"a}rkten Wirksamkeit auszugehen ist. Weiterhin scheint gegen{\"u}ber selektiven Angiogeneseinhibitoren kein Vorteil f{\"u}r Nintedanib zu bestehen. Betrachtet man die Kombinationsanwendung von Nintedanib mit Cisplatin so fallen sowohl synergistische wie auch partiell antagonistische Effekte im Vergleich zur Cisplatin-Monotherapie auf. Diese k{\"o}nnen durch die heterogene Expression der Zielstrukturen allein nicht erkl{\"a}rt werden, sodass hier weiterf{\"u}hrende Untersuchungen sinnvoll w{\"a}ren. Bei der Anwendung von Volasertib konnte f{\"u}r alle Zelllinien eine sehr deutliche Zytoreduktion erzielt werden, was durch generell erh{\"o}hte Expressionsraten erkl{\"a}rbar scheint. Sie manifestierte sich zudem in deutlich erniedrigten mittleren inhibitorischen Konzentrationen der Monotherapie gegen{\"u}ber einer alleinigen Cisplatin-Anwendung. Betrachtet man die Kombinationsanwendung von Volasertib mit Cisplatin imponierten f{\"u}r alle Zelllinien erstaunlicherweise sogar schlechtere Ansprechraten verglichen mit der Volasertib-Monotherapie. Hier k{\"o}nnte man von einer inhibierenden Wechselwirkung der Wirkstoffe ausgehen. Diese Tatsache macht weiterf{\"u}hrende Untersuchung zur Anwendung von Volasertib in Monotherapie attraktiver als die jeweilige Kombinationsanwendung. Die Kombinationsanwendungen von LCL-161 mit Afatinib beziehungsweise Volasertib wiesen keine signifikant erh{\"o}hten zytoreduktiven Effekte auf. Hingegen waren die Untersuchungsergebnisse der Kombinationsanwendung des verwendeten Smac-Analogons und Nintedanib bemerkenswert. In vier von f{\"u}nf Zelllinien sorgte ein LCL-161-Zusatz f{\"u}r eine signifikant erh{\"o}hte Zytoreduktion. Eine zus{\"a}tzlich zur Angiogeneseinhibition durch Nintedanib induzierte Apoptoseinduktion in Kombination mit der Apoptosesensibilisierung durch LCL-161 k{\"o}nnte eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung dieser Beobachtung darstellen. Aufgrund der sehr heterogenen Ergebnisse dieser Studie mit partiell synergistischen aber auch antagonistischen Effekten l{\"a}sst sich schlussfolgern, dass alle drei verwendeten TKI aktuell keine vielversprechende Alternative zu der herk{\"o}mmlichen Chemotherapie darstellen. Diese Heterogenit{\"a}t verdeutlicht auch, dass die Suche nach individuellen, zielgerichteten medikament{\"o}sen Therapieans{\"a}tzen essenziell bleibt. Hierbei k{\"o}nnten Smac-Analoge ein vielversprechendes Feld weiterf{\"u}hrender experimenteller und klinischer Studien er{\"o}ffnen.}, subject = {Tyrosinkinaseinhibitoren}, language = {de} } @phdthesis{Glaeser2017, author = {Gl{\"a}ser, Katharina}, title = {Einfluss hochfrequenter Felder des Mobilfunks auf das blutbildende System in vitro}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145733}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Elektromagnetische Felder (EMF) sind in der Umwelt des Menschen allgegenw{\"a}rtig. Unter Verwendung unterschiedlicher Frequenzen bilden sie die Grundlage zahlreicher Technologien und begegnen uns im Alltag in einer Vielzahl von Anwendungen. Eine sehr wichtige Anwendung von EMF ist die mobile Kommunikation. Die hierf{\"u}r verwendeten Frequenzen liegen im hochfrequenten Bereich und variieren mit dem Mobilfunkstandard. Weit verbreitet ist die GSM- und UMTS-Modulation der zweiten (2G) und dritten Generation (3G). Zum neuesten Mobilfunkstandard z{\"a}hlt LTE (4G). Aus statistischen Daten geht hervor, dass derzeit weltweit mehr als sieben Milliarden Mobilfunk-Endger{\"a}te existieren. Die weitverbreitete und stetig ansteigende Verwendung dieser Technologien verdeutlicht, dass viele Menschen, darunter auch zunehmend Kinder und Jugendliche, regelm{\"a}ßig einer Exposition gegen{\"u}ber EMF ausgesetzt sind. Die wichtigste Expositionsquelle stellt dabei das Mobiltelefon dar, da sich in diesem Szenario die Quelle sehr nah am menschlichen K{\"o}rper befindet. In der Vergangenheit wurden zahlreiche in-vitro- und in-vivo-Untersuchungen sowie epidemiologische Studien durchgef{\"u}hrt, um potentielle, nicht-thermische Effekte von Mobilfunkstrahlung auf biologische Systeme beurteilen zu k{\"o}nnen. Ein vollst{\"a}ndiger Konsens konnte auf der Basis der erhaltenen Ergebnisse jedoch nicht erzielt werden, sodass weiterhin Bedenken zum sch{\"a}dlichen Potential dieser nichtionisierenden Strahlung bestehen. Insbesondere wurden Fragestellungen zu Langzeiteffekten sowie zu Effekten, die speziell bei Kindern eine besondere Rolle spielen, bisher nicht ausreichend adressiert. Kinder k{\"o}nnen empfindlicher auf Umwelteinfl{\"u}sse reagieren und sind im Vergleich zu Erwachsenen teilweise h{\"o}her gegen{\"u}ber EMF exponiert. Dies gilt vor allem f{\"u}r Kopfregionen, in denen sich das aktive, f{\"u}r die H{\"a}matopoese verantwortliche Knochenmark befindet. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, den Einfluss von Mobilfunkstrahlung auf das humane blutbildende System zu untersuchen. Im Fokus standen dabei humane h{\"a}matopoetische Stammzellen, die mit Frequenzen der Mobilfunkstandards GSM (900 MHz), UMTS (1.950 MHz) und LTE (2.535 MHz) jeweils {\"u}ber einen kurzen (4 h) und einen langen (20 h) Zeitraum und mit unterschiedlichen Intensit{\"a}ten (0 W/kg, 0,5 W/kg, 1 W/kg, 2 W/kg und 4 W/kg) exponiert wurden. Vergleichende Experimente erfolgten mit Zellen der Promyelozyten-Zelllinie HL-60. M{\"o}gliche Effekte wurden mit den Endpunkten Apoptose, oxidativer Stress, Zellzyklus, DNA-Schaden und -Reparatur sowie Differenzierung und Epigenetik in Form von Histonacetylierung bewertet. In keinem der genannten Endpunkte konnten klare Effekte durch Mobilfunkstrahlung ausgemacht werden, weder f{\"u}r die h{\"a}matopoetischen Stammzellen, noch f{\"u}r die Zelllinie HL-60. Die einzige Ver{\"a}nderung wurde bei der Quantifizierung von DNA-Sch{\"a}den beobachtet. Hier zeigte sich nach der Kurzzeitexposition der Stammzellen mit der Modulation GSM eine kleine, aber statistisch signifikante Abnahme der DNA-Sch{\"a}den verglichen mit der Scheinexposition. Diese Beobachtung ließ sich in weiteren Replikaten jedoch nicht reproduzieren und wurde daher als nicht biologisch relevant eingestuft. Insgesamt konnte mit dieser Arbeit gezeigt werden, dass durch Mobilfunkstrahlung mit Frequenzen der verbreiteten Modulationen GSM, UMTS und LTE sowie SAR-Werten, die unterhalb und oberhalb des empfohlenen Sicherheitsstandards liegen und typischerweise bei Handytelefonaten auftreten, keine Effekte in Zellen des blutbildenden Systems unter den gegebenen Versuchsbedingungen induziert wurden. Ein besonderer Fokus lag hierbei auf der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Weiterhin wurden zum ersten Mal humane h{\"a}matopoetische Stammzellen f{\"u}r derartige Untersuchungen eingesetzt. Dies hat insofern eine besondere Bedeutung, als h{\"a}matopoetische Stammzellen aufgrund ihrer multipotenten Eigenschaften eine breitere Analyse mit Hinblick auf die Kanzerogenese und auf das Immunsystem erm{\"o}glichen. Um {\"u}ber die Mobilfunk-Untersuchungen hinaus die h{\"a}matopoetischen Stammzellen besser charakterisieren zu k{\"o}nnen, sowie die Sensitivit{\"a}t von Blutzellen mit unterschiedlichem Differenzierungsstatus zu analysieren, wurden sie anderen Zellen des blutbildenden Systems (undifferenzierte und differenzierte HL-60-Zellen und TK6-Zellen) gegen{\"u}bergestellt. Eine Behandlung der verschiedenen Zelltypen mit mutagenen Substanzen zeigte, dass sich die h{\"a}matopoetischen Stammzellen in den meisten der untersuchten Endpunkte von den Zelllinien unterschieden. Deutliche Abweichungen zeigten sich beim oxidativen Stress, der DNA-Reparatur und der Histonacetylierung; kein Unterschied konnte dagegen bei den DNA-Sch{\"a}den beobachtet werden. Eine erste Interpretation der erhaltenen Ergebnisse ist auf der Grundlage der unterschiedlichen Eigenschaften von Zellen mit abweichendem Differenzierungsstatus m{\"o}glich. Um jedoch eine eindeutige Aussage treffen zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssten noch weitere Untersuchungen durchgef{\"u}hrt werden.}, subject = {Mobilfunk}, language = {de} } @phdthesis{Karl2015, author = {Karl, Ingolf}, title = {Die Bedeutung von TRAF2 bei TRAIL-induzierter Apoptose und Nekroptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114506}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die vorliegende Arbeit behandelt TRAIL-induzierte Apoptose und Nekroptose in verschiedenen Zelllinien. Im Speziellen wurden die verschiedenen Funktionen des TNF receptor-associated factor 2 (TRAF2) untersucht. Hierzu wurde ein transienter Knockdown etabliert und dessen Wirkung auf die Suszeptibilit{\"a}t der Zellen gegen{\"u}ber dem Zytokin TRAIL untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass ein Knockdown von TRAF2 nicht nur zur Sensitivierung f{\"u}r Apoptose f{\"u}hrt, sondern auch in Nekroptose-kompetenten Zellen zu einer Verst{\"a}rkung der durch Caspaseinhibition mittels zVAD-fmk nach TRAIL-Stimulation induzierten Nekroptose f{\"u}hrt. Mittels des Zytokins Fc-TWEAK wurde Fn14-vermittelt TRAF2 aus dem Zytosol in ein Triton X100-unl{\"o}sliches Kompartiment rekrutiert und dadurch physiologisch depletiert. Dies f{\"u}hrte zwar kaum zu gesteigerter TRAIL-abh{\"a}ngiger Apoptose, sensitivierte jedoch analog zum TRAF2-Knockdown RIP3-exprimierende Zellen f{\"u}r Nekroptose. Durch Vergleich RIP3-negativer (HeLa-Leervektor) mit RIP3-exprimierenden Zellen (HeLa RIP3, HT29, HaCaT) konnte die Essentialit{\"a}t von RIP3 f{\"u}r die Nekroptose herausgestellt werden und Einsatz des RIP1-Kinase-Inhibitors Necrostatin-1 sowie des MLKL-Inhibitors Necrosulfonamide belegte die Beteiligung der Nekroptosomkomponenten RIP1 und MLKL. Antagonismus putativen autokrinen TNFs bewies, dass es sich bei dem durch Fc-TWEAK verst{\"a}rkten Zelltod um einen direkten TRAIL-Effekt handelte und Inhibition kanonischen NFkBs durch IKK2-Inhibitor TPCA-1, dass die TRAF2-Knockdown-vermittelte Sensitivierung gegen{\"u}ber TRAIL nicht auf ver{\"a}ndertes NFkB-Signalling zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Einsatz des SMAC-Mimetikums BV6 rekapitulierte zudem stark das im TRAF2-Knockdown Gesehene und unterstrich die Bedeutung der cIAPs. Immunpr{\"a}zipitation von Caspase 8 unter nekroptotischen Bedingungen zeigte bei TRAF2-Knockdown eine Depletion von TRAF2 und cIAP1/2 sowie RIP1 und RIP3 aus dem Komplex mit Caspase 8. Insgesamt wird deutlich, dass TRAF2 einerseits antiapoptotisch wirkt als K48-Ubiquitinligase, die die Halbwertszeit aktiver Caspase 8-Komplexe determiniert und andererseits eine antinekroptotische Funktion hat, da es durch Rekrutierung von cIAP1/2 an RIP1 die TRAIL-induzierte Nekroptose verhindert, wenn die Caspasen inhibiert sind.}, subject = {Nekrose}, language = {de} } @phdthesis{Klingler2014, author = {Klingler, Barbara}, title = {Mechanismen der Todesrezeptorinduzierten JNK-Aktivierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113940}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Fas (Apo-1/CD95) ist ein Mitglied der TNF (Tumor Necrosis Factor)-Familie, dass {\"u}ber die rezeptoreigene Todesdom{\"a}ne Caspase 8-vermittelt Apoptose induzieren kann. Dies geschieht entweder auf direktem Wege durch Aktivierung von Caspase 3 oder durch die zus{\"a}tzliche, f{\"u}r den Untergang der Zellen essentiellen Stimulation des intrinsischen mitochondrialen Signalwegs. Abh{\"a}ngig von der jeweiligen Art der Apoptoseinduktion werden Zellen somit in Typ I oder Typ II unterteilt. Durch das Vorhandensein von antiapoptotischen Proteinen wie unter anderem Bcl-xL kann in Letzterem negativ regulierend auf den Signalweg eingegriffen werden (siehe Abb. 3). W{\"a}hrend der Aktivierung des Fas-Signalweges kommt es zur Phosphorylierung der MAP-Kinasen JNK, p38-MAPK und ERK; dies alleine ist jedoch nicht ausreichend f{\"u}r die Induktion des Zelltodes und findet ebenfalls in apoptoseresistenten Zellen statt. Weiterhin wurde bei der Regulation entz{\"u}ndlicher Prozesse eine Beteiligung von Fas beschrieben18. Bedingt durch die hohe Dichte an Fas und seinem Liganden FasL auf T-Zellen nimmt es durch Apoptoseinduktion auf T-Zellen selbst oder deren Zielzellen indirekt auf verschiedene Formen entz{\"u}ndlicher oder immunregulatorischer Prozesse wie beispielsweise die Transplantatabstoßung Einfluss. Seit vielen Jahren ist zudem bekannt, dass durch die Aktivierung des Fas-Signalweges auch nichtapoptotische Signalwege induziert werden k{\"o}nnen. Beispielhaft hierf{\"u}r steht der NF-B-Signalweg, welcher letztendlich zur Transkription antiapoptotischer Zielgene f{\"u}hrt. Auch hierbei kommt es Caspase 8-vermittelt zur Phosphorylierung von JNK, p38-MAPK und ERK, weiterhin scheint eine Aktivierung dieses Signalweges in Zusammenhang mit einer erh{\"o}hten Produktion von Interleukin 8 zu stehen49. Im Rahmen dieser Arbeit hat sich nun gezeigt, dass die Aktivierung von Fas sowohl durch die Aktivierung von Caspase 8 als auch durch unabh{\"a}ngige Mechanismen zur Aktivierung von JNK f{\"u}hrt. Hierbei wurde durch Stimulation der apoptosesensiblen T-Zelllinie Jurkat mit dem vorvernetzten FasL die Phosphorylierung von JNK bei nativen Zellen ebenso wie mit dem Caspaseinhibitor zVAD vorbehandelnden Zellen nachgewiesen. Des Weiteren konnte in den wenig apoptosesensitiven KB-Zellen sowie in den transfizierten und somit apoptoseresistenten Colo 357 Bcl-xL Zellen ein caspaseabh{\"a}ngiger, jedoch apoptoseunabh{\"a}ngiger Signalweg zur Aktivierung von JNK nachgewiesen werden. Dieses Ph{\"a}nomen scheint vom Zelltyp abh{\"a}ngig zu sein. Die Stimulation der Colo 357 Bcl-xL Zellen f{\"u}hrte nach Vorbehandlung mit CHX, das eine Todesrezeptor-vermittelte, verst{\"a}rkte Caspase 8-Aktivierung bewirkt, zur Aktivierung von JNK, w{\"a}hrend im simultan durchgef{\"u}hrten Zytotoxizit{\"a}tsessay das {\"U}berleben der Zellen best{\"a}tigt werden konnte. Bei Zugabe des Caspaseinhibitors zVAD konnte in den Colo 357 Bcl-xL Zellen kein phosphoryliertes JNK nachgewiesen werden, w{\"a}hrend in den KB-Zellen eine Aktivierung von JNK bei reduzierter Konzentration von zVAD mit jedoch bestehendem Apoptoseschutz, graduell stattfand. Zuletzt wurde der Einfluss der JNK-Aktivierung auf die Interleukin 8 Produktion untersucht. Hierzu wurde die Interleukin 8 Produktion bei Colo 357 Bcl-xL Zellen unter Stimulation mit FasL gemessen und mit der Produktion nach Vorbehandlung mit zVAD verglichen. Hierbei zeigte sich eine unver{\"a}nderte Produktion von Interleukin 8, was einen JNK-unabh{\"a}ngigen Weg postuliert, da JNK, wie im Vorversuch gezeigt, in dieser Zelllinie durch zVAD inhibiert wird. Unter Zugabe des JNK-spezifischen Inhibitors JNKII kommt es jedoch zu einer deutlichen, aber Konzentrations-abh{\"a}ngigen Suppression der Interleukin 8 Produktion, was in direktem Widerspruch zu dem vorab bestehenden Ergebnis steht. M{\"o}glicherweise f{\"u}hrt eine erh{\"o}hte Konzentration von JNKII zu einer Hemmung zus{\"a}tzlicher Signalwege wie beispielsweise der des NF-B-Signalweges, was indirekt zu einer Beeinflussung der Interleukin 8-Produktion f{\"u}hrt. Weiterhin k{\"o}nnte eine obligat gemeinsame Aktivierung des JNK und des NF-B-Signalweges zur Interleukin 8 Produktion notwendig sein.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{Scheuerlein2014, author = {Scheuerlein, Gabriele Marianne}, title = {C/EBPβ und seine proapoptotische Wirkung in murinen T-Zellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-113429}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Der Transkriptionsfaktor C/EBPβ besitzt sehr vielgestaltige Funktionen und ist an Wachstums-und Differenzierungsvorg{\"a}ngen verschiedener Gewebe beteiligt. So f{\"o}rdert es in T-Lymphozyten {\"u}ber Transaktivierung des Il4-Promotors und Repression der TH1-Zytokine IL-2 und IFN-γ die Bildung eines TH2-Ph{\"a}notyps [Berberich-Siebelt et al. 2000]. Durch Herabregulation von c-Myc bewirkt es einen Zellzyklusarrest in G1 und vermehrte Differenzierung der Zellen auch {\"u}ber eine reziproke Steigerung von Differenzierungsfaktoren wie Mad4 [Berberich-Siebelt et al. 2006]. In einer den G1-Arrest nachweisenden Zellzyklusanalyse von mit C/EBPβ transduzierten EL-4 Zellen zeigte sich daneben ein kleiner Sub-G1-Peak, der auf eine apoptotische Zellpopulation hinweist [Berberich-Siebelt et al. 2006]. Aufgabe dieser Arbeit war es, den m{\"o}glichen Zusammenhang zwischen der Aktivierung von C/EBPβ und Ausl{\"o}sung von Apoptose in EL-4 Zellen hinsichtlich seiner Spezifit{\"a}t und dabei favorisierter Signalwege zu untersuchen. Gegenstand der Untersuchungen waren mit dem C/EBPβ-ERTM-Konstrukt alleine und in Kombination mit dominant-negativen Mutanten der Caspase-3 und der Caspase-9 transduzierte EL-4 Kulturzellen. Durch Einbringen der Caspasemutanten sollte eine kompetitive Hemmung der entsprechenden endogenen Caspasen bewirkt werden. Methodisch erfolgten Apoptosenachweise mittels durchflusszytometrischer Analysen von mit Annexin V-PE und 7-Amino-Actinomycin (7-AAD) gef{\"a}rbten EL-4 Zellen sowie die Detektion von gespaltener PARP (Poly-ADP-Ribose-Polymerase), einem Substrat der Caspase-3 im Western Blot. Des Weiteren erfolgten mittels Ribonuklease-Protektionsanalysen Untersuchungen der RNA-Expression von Zytokinen, Caspasen und von Mitgliedern der Myc- und der Bcl-2-Proteinfamilien, um das Verhalten der Zellen unter Hemmung von Apoptosewegen bzw. Caspasen bei Aktivierung von C/EBPβ n{\"a}her betrachten zu k{\"o}nnen. In Annexin V-PE- und 7-AAD-F{\"a}rbungen sowie durch Nachweis der spezifischen Spaltung von PARP konnte gezeigt werden, dass C/EBPβ Zelluntergang und Apoptose f{\"o}rdert. Diese war durch den Pancaspaseinhibitor Z-VAD fmk hemmbar, was, wie auch die PARP-Spaltung, auf einen caspaseabh{\"a}ngigen Signalweg hinweist. Hemmung der Caspase-3 durch Transduktion der Zellen mit einer Caspase-3-Mutante besaß kaum Einfluss auf die durch C/EBPβ ver{\"a}nderte Zytokinexpression und die Repression von c-Myc, doch erschien eine vermehrte Hochregulation des Differenzierungsfaktors Mad4, der endogenen Caspase3- und der Caspase11-RNA. Die Steigerung von Caspase-3 unter Aktivierung von C/EBPβ fand sich auch auf Proteinebene. Allerdings konnte eine Hemmung der Caspase-3 bei den untersuchten EL-4 Zellen die durch C/EBPβ vermittelte Apoptose nicht verhindern, was auf andere Apoptosewege oder kompensatorischer Effekte verwies. Durch Beeinflussung des intrinsischen Signalweges mit Hemmung der Caspase-9 zeigten sich ebenfalls kaum Auswirkungen auf die Zytokinexpression der untersuchten Zellen. Hier fanden sich Hochregulationen sowohl der pro- als auch antiapoptotischen Mitglieder der Bcl-2-Familie. Funktionell konnte auch eine Hemmung von Caspase-9 die Zellen nicht vor der Apoptose durch Aktivierung von C/EBPβ bewahren. So konnte hier gezeigt werden, dass Aktivierung von C/EBPβ in den untersuchten EL-4 Zellen Apoptose f{\"o}rdern kann, dies {\"u}ber eine Aktivierung der Caspasekaskade zu geschehen scheint und mit einer Steigerung endogener Caspase-3-Expression einhergeht. Aus den Untersuchungen dieser Arbeit konnte eine Favorisierung eines bestimmten Apoptosesignalweges nicht abgeleitet werden, da eine Hemmung des intrinsischen Weges die Zellen nicht vor dem Zelltod sch{\"u}tzen konnte. Insgesamt l{\"a}sst sich aber, obwohl nicht alle Details gekl{\"a}rt werden konnten, festhalten, dass C/EBPβLAP in T-Zellen neben Proliferationshemmung und Differenzierungsinduktion auch f{\"u}r Caspase vermittelten Zelltod verantwortlich ist.}, subject = {Transkriptionsfaktor info}, language = {de} } @phdthesis{Kruempel2013, author = {Kr{\"u}mpel, Christian}, title = {Die Rolle des Multidrug Resistance Associated Protein-1 bei der Tumornekrosefaktor-α vermittelten Apoptose in Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-93681}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Die endotheliale Dysfunktion stellt eine der Hauptursachen f{\"u}r die Entstehung von Atherosklerose an humanen Gef{\"a}ßw{\"a}nden dar und ist somit auch wesentlich an der Entstehung von kardiovaskul{\"a}ren Erkrankungen beteiligt. Das proinflammatorische Zytokin Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) gilt als einer der Hauptinduktoren der endothelialen Dysfunktion. Da bei der Endothelzellapoptose unter TNF-α diverse rezeptorvermittelte oxidative Prozesse innerhalb der Zelle ablaufen, sollte im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden, inwiefern das Multidrug Resistance Associated Protein-1 (MRP-1) bei diesen oxidativen Prozessen und bei der Modulation der TNF-α-Signalkaskade involviert ist.}, subject = {Tumor-Nekrose-Faktor}, language = {de} } @phdthesis{Lang2012, author = {Lang, Isabell}, title = {Molekulare Mechanismen der CD95-Aktivierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73339}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die Stimulation des CD95-Todesrezeptors durch seinen nat{\"u}rlichen membranst{\"a}ndigen Li-ganden CD95L f{\"u}hrt zur kontextabh{\"a}ngigen Aktivierung von sowohl apoptotischen als auch nicht-apoptotischen Signalwegen. Durch Proteolyse wird aus dem membranst{\"a}ndigen CD95L l{\"o}slicher trimerer CD95L freigesetzt. Die Bindung von l{\"o}slichem trimerem CD95L an CD95 ist nicht ausreichend, um die CD95-Signaltransduktion effizient zu stimulieren. Die F{\"a}higkeit von l{\"o}slichen CD95L-Trimeren CD95-vermittelte Signalwege robust zu aktivieren kann jedoch durch Oligomerisierung und artifizielle Immobilisierung an eine Oberfl{\"a}che drastisch gesteigert werden. In dieser Arbeit wurde zun{\"a}chst best{\"a}tigt, dass nur oligomere CD95L-Varianten, die z.B. durch Antik{\"o}rpervernetzung von N-terminal getaggten rekombinanten CD95L-Varianten oder durch eine gentechnisch erzwungene Hexamerisierung von CD95L-Molek{\"u}len erhalten wur-den, in der Lage sind, effizient apoptotische und nicht-apoptotische Signalwege zu aktivieren. Ferner zeigte sich dann, dass die Bindung von l{\"o}slichen CD95L-Trimeren nicht ausreichend ist, um die Translokation von CD95-Molek{\"u}len in detergenzunl{\"o}sliche „Lipid Raft"- Membrandom{\"a}nen zu stimulieren. Die „Lipid Raft"-Translokation ist ein zentrales Ereignis bei der CD95-Aktivierung und vor allem f{\"u}r die Induktion der Apoptose bedeutsam. Dabei ist ein selbstverst{\"a}rkender Prozess aus Caspase-8-Aktivierung und „Lipid Raft"-Assoziation des CD95 von Bedeutung. Um die Interaktion von CD95 und CD95L mit Hilfe von hoch sensitiven zellul{\"a}ren Bindungs-studien analysieren zu k{\"o}nnen, wurden in dieser Arbeit desweiteren CD95L-Fusionsproteine entwickelt und hergestellt, an welche N-terminal eine Gaussia princeps Luziferase (GpL)- Reporterdom{\"a}ne gekoppelt ist. So konnte mit den GpL-CD95L-Fusionsproteinen gezeigt werden, dass die Oligomerisierung von CD95L-Trimeren keinen Effekt auf die Ligandenbele-gung des CD95 hat. Dies spricht daf{\"u}r, dass die h{\"o}here spezifische Aktivit{\"a}t von oligomeri-sierten CD95L-Trimeren nicht auf einer Avidit{\"a}ts-vermittelten Zunahme der apparenten Affi-nit{\"a}t beruht, sondern dies deutet darauf hin, dass die sekund{\"a}re Aggregation von sich initial bildenden trimeren CD95L-CD95-Komplexen eine entscheidende Rolle in der CD95-Aktivierung spielt. Durch Scatchard-Analysen zeigte sich ferner, dass trimerer CD95L mit mindestens zwei zellul{\"a}ren Bindungsstellen unterschiedlicher Affinit{\"a}t interagiert. Bindungs-studien mit l{\"o}slichen monomeren und trimeren GpL-CD95-Rezeptoren an membranst{\"a}ndigen CD95L, als auch Inhibitionsstudien ergaben, dass trimerer CD95 weitaus besser an CD95L bindet. Dies legt nahe, dass es sich bei den zuvor beobachteten hoch- und niederaffinen Bindungsstellen f{\"u}r CD95L um monomere bzw. pr{\"a}-assemblierte CD95-Molek{\"u}le handelt. Die GpL-CD95L-Fusionsproteine wurden auch genutzt, um die CD95-Translokation in „Lipid Rafts" zu analysieren. So wurde trimerer GpL-CD95L als „Tracer" zur Markierung von inaktiven CD95-Molek{\"u}len eingesetzt. Nach Aktivierung der {\"u}brigen freien CD95-Molek{\"u}le mit hoch aktivem hexameren Fc-CD95L konnte eine Zunahme der inaktiven GpL-CD95L-markierten Rezeptoren in „Lipid Rafts" beobachtet werden. Offensichtlich stimulieren also aktivierte CD95-Molek{\"u}le in „trans" die Ko-Translokation inaktiver CD95-Rezeptoren in „Lipid Rafts". Dies best{\"a}tigte sich auch in Experimenten mit Transfektanten, die einen chim{\"a}ren CD40-CD95-Rezeptor exprimieren. Letzterer ist nach Stimulation mit CD40L in der Lage, intrazellu-l{\"a}re CD95-vermittelte Signalwege zu aktivieren. Die Aktivierung von CD95-assoziierten Sig-nalwegen durch Stimulation von endogenem CD95 in CD40-CD95-Transfektanten resultierte nun in der Ko-Translokation von unstimulierten CD40-CD95-Rezeptoren in „Lipid Rafts". Vice versa zeigte sich die Ko-Translokation von endogenem CD95 nach spezifischer Aktivierung des chim{\"a}ren CD40-CD95-Rezeptors. Schlussendlich erwiesen sich eine funktionsf{\"a}hige Todesdom{\"a}ne und die Aktivierung der Caspase-8 als essentiell f{\"u}r die „Lipid Raft"-Assoziation von aktivierten CD95-Molek{\"u}len und auch f{\"u}r die durch diese Rezeptorspezies induzierte Ko-Translokation von inaktiven Rezeptoren in „Lipid Rafts".}, subject = {Fas-Ligand}, language = {de} } @phdthesis{Philippi2011, author = {Philippi, Nicole}, title = {Modellierung von Signalwegen in verschiedenen biologischen Systemen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57690}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die Apoptose der Leberzellen ist abh{\"a}ngig von externen Signalen wie beispielsweise Komponenten der Extrazellul{\"a}ren Matrix sowie anderen Zell-Zell-Kontakten, welche von einer Vielfalt und Vielzahl an Knoten verarbeitet werden. Einige von ihnen wurden im Rahmen dieser Arbeit auf ihre Systemeffekte hin unter- sucht. Trotz verschiedener {\"a}ußerer Einfl{\"u}sse und nat{\"u}rlicher Selektion ist das System daraufhin optimiert, eine kleine Anzahl verschiedener und klar voneinander unterscheidbarer Systemzust{\"a}nde anzunehmen. Die verschiedenartigen Einfl{\"u}sse und Crosstalk-Mechanismen dienen der Optimierung der vorhandenen Systemzust{\"a}nde. Das in dieser Arbeit vorgestellte Modell zeigt zwei apoptotische sowie zwei nicht-apoptotische stabile Systemzust{\"a}nde, wobei der Grad der Aktivierung eines Knotens bis zu dem Moment stark variieren kann, in welchem der absolute Systemzustand selbst ver{\"a}ndert wird (Philippi et al., BMC Systems Biology,2009) [1]. Dieses Modell stellt zwar eine Vereinfachung des gesamten zellul{\"a}ren Netzwerkes und seiner verschiedenen Zust{\"a}nde dar, ist aber trotz allem in der Lage, unabh{\"a}ngig von detaillierten kinetischen Daten und Parametern der einzelnen Knoten zu agieren. Gleichwohl erlaubt das Modell mit guter qualitativer {\"U}bereinstimmung die Apoptose als Folge einer Stimulation mit FasL zu modellieren. Weiterhin umfasst das Modell sowohl Crosstalk-M{\"o}glichkeiten des Collagen-Integrin-Signalwegs, ebenso ber{\"u}cksichtigt es die Auswirkungen der genetischen Deletion von Bid sowie die Konsequenzen einer viralen Infektion. In einem zweiten Teil werden andere Anwendungsm{\"o}glichkeiten dargestellt. Hormonale Signale in Pflanzen, Virusinfektionen und intrazellul{\"a}re Kommunikation werden semi-quantitativ modelliert. Auch hier zeigte sich eine gute Ubereinstimmung der Modelle mit den experimentellen Daten.}, subject = {Systembiologie}, language = {de} }