@phdthesis{Renschler2019,
  author    = {Renschler, Melanie Katharina},
  title     = {sVE-cadherin als Biomarker und Induktor bei der mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung im Rahmen einer Sepsis},
  doi       = {10.25972/OPUS-17844},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178441},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {In der Sepsis kommt es zu einer mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung. Die genauen Mechanismen hierf{\"u}r sind noch nicht bekannt. Im klinischen Alltag gibt es noch keine spezifische diagnostische M{\"o}glichkeit f{\"u}r den (fr{\"u}hen) Nachweis oder Therapie f{\"u}r die mikrovaskul{\"a}re Schrankenst{\"o}rung. Ein wichtiger Bestandteil der endothelialen Barriere und deren Integrit{\"a}t ist das Adh{\"a}renskontaktprotein VE-Cadherin. Es wird vermutet, dass Shedding durch ADAM-10 eine wichtige Rolle bei der Permeabilit{\"a}tssteigerung spielt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass es unter Inflammationsbedingungen erstens zu einem Zusammenbruch der Endothelbarriere kommt, zweitens, dass korrespondierend dazu vermehrt sVE-Cadherin im {\"U}berstand nachweisbar ist und drittens, dass eine Stabilisierung der Endothelbarriere und Reduktion von sVE-Cadherin sowohl durch einen PDE-4 Inhibitor, als auch durch spezifische ADAM-10 Inhibition m{\"o}glich ist. Erstmalig konnte dargestellt werden, dass der ADAM-10-Inhibitor GI254023X zu einer wirksamen Barrierestabilisierung und verringerten sVE-Cadherin-Werten f{\"u}hrt. Dies l{\"a}sst darauf schließen, dass Shedding eine Rolle beim Zusammenbruch der Endothelbarriere spielt. M{\"o}glicherweise ist sVE-Cadherin selbst ein Faktor, der zum Zusammenbruch der Endothelbarriere f{\"u}hrt. Auch bei Sepsispatienten mit schwerer mikrosvaskul{\"a}rer Schrankenst{\"o}rung konnten erh{\"o}hte sVE-Cadherin-Werte im Serum nachgewiesen werden. Zusammenfassend kann daher die Vermutung aufgestellt werden, dass die Bildung von sVE-cadherin bei der Entz{\"u}ndung eine wichtige Rolle sowohl f{\"u}r die Detektion, als auch bei der Induktion der mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung spielt. Der Nachweis von sVE-cadherin bei Sepsispatienten k{\"o}nnte als geeigneter Biomarker f{\"u}r den Nachweis einer mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung in der klinischen Anwendung eine Bedeutung erhalten.},
  subject      = {Sepsis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Peter2012,
  author    = {Peter, Dominik},
  title     = {Reorganisation der Zellkontakte der Endothelbarriere bei der Stabilisierung durch cAMP und Rac1},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-97787},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Zwischen Blutkompartiment und umliegenden Interstitium besteht eine Barriere, die durch eine einzelne Schicht aus Endothelzellen gebildet wird. Essentiell f{\"u}r diese Barriere, deren Funktion in der Begrenzung des Austausches von Fl{\"u}ssigkeit und gel{\"o}sten Stoffen liegt, sind interzellul{\"a}re Junktionen, welche die Endothelzellen miteinander verbinden. Durch eine gest{\"o}rte Funktion und Regulation der Endothelbarriere entstehen beim Menschen verschiedene Pathologien wie zum Beispiel {\"O}deme, h{\"a}morrhagischer Schlaganfall und vaskul{\"a}re Malformationen. Es ist bekannt, dass cAMP die Endothelbarriere zum Teil durch Aktivierung der kleinen GTPase Rac1 stabilisiert. Trotz der großen medizinischen Relevanz dieses Signalweges, sind die damit einhergehenden Effekte auf die interzellul{\"a}ren Kontakte auf ultrastruktureller Ebene weitgehend unbekannt. In mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellkulturen kam es {\"a}hnlich wie in intakten Mikrogef{\"a}ßen zur St{\"a}rkung der Barrierefunktion. So resultierte sowohl nach Behandlung mit Forskolin und Rolipram (F/R), welche zur Steigerung der intrazellul{\"a}ren cAMP-Spiegel f{\"u}hren, als auch nach Zugabe von 8-(4-chlorophenylthio)-2´-O-methyladenosin-3´,5´-cyclic monophosphorothioate (O-Me-cAMP), einem selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap1-Signalweges, ein Anstieg des TER; außerdem konnte durch beide Substanzen (F/R und O-Me-cAMP) die Aktivierung von Rac1 induziert werden. Desweiteren wurde eine verst{\"a}rkte Intensit{\"a}t und Linearisierung des Immunfluoreszenzsignals der Zelljunktionsproteine VE-Cadherin und Claudin5 entlang der Zellgrenzen beobachtet. In der ultrastrukturellen Analyse der interzellul{\"a}ren Kontaktzonen-Architektur zeigte sich unter F/R- oder O-Me-cAMP-Exposition ein signifikanter Anstieg an komplexen Interdigitationen. Diese komplexen Strukturen waren dadurch charakterisiert, dass sich die Membranen benachbarter Zellen, die durch zahlreiche endotheliale Junktionen stabilisiert wurden, {\"u}ber vergleichsweise lange Distanzen eng aneinanderlegten, so dass ein deutlich verl{\"a}ngerter Interzellularspalt resultierte. Die Inhibition der Rac1-Aktivierung durch NSC-23766 verminderte die Barrierefunktion und blockierte effektiv die O-Me-cAMP-vermittelte Barrierestabilisierung und Reorganisation der Kontaktzone einschließlich der Junktionsproteine. Demgegen{\"u}ber konnte die F/R-vermittelte Barrierestabilisierung durch NSC-23766 nicht beeintr{\"a}chtigt werden. Parallel dazu durchgef{\"u}hrte Experimente mit makrovaskul{\"a}ren Endothelien zeigten, dass es in diesem Zelltyp unter Bedingungen erh{\"o}hter cAMP-Konzentrationen weder zur Rac1-Aktivierung noch zur Barrierest{\"a}rkung oder Kontaktzonen-Reorganisation kam. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in mikrovaskul{\"a}ren Endothelien Rac1-vermittelte {\"A}nderungen der Kontaktzonen-Morphologie zur cAMP-induzierten Barrierestabilisierung beitragen.},
  subject      = {Endothelbarriere},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Leweke2013,
  author    = {Leweke, Rhea},
  title     = {Die Rolle der NF-κB-Aktivierung beim LPS-induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83810},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Eine intakte Endothelbarriere ist eine unabdingbare Voraussetzung f{\"u}r die uneingeschr{\"a}nkte Funktion s{\"a}mtlicher Organe. Wird die Barrierefunktion durch entz{\"u}ndliche Prozesse gest{\"o}rt, so kommt es zum Austritt von Gef{\"a}ßfl{\"u}ssigkeit ins Interstitium. Dies resultiert in Organversagen und ist Mitverursacher der hohen Sterblichkeit bei systemischen Entz{\"u}ndungsreaktionen und Sepsis. Vorangehende Untersuchungen haben bereits wichtige Mechanismen aufgedeckt, die zum Barriereverlust f{\"u}hren (Schlegel et al., 2009). In dieser Studie wurde untersucht, ob die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF ĸB f{\"u}r den LPS-induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere von Bedeutung ist. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die Einwirkung von LPS in zwei verschiedenen Endothelzelllinien, den makrovaskul{\"a}ren PSEC sowie den mikrovaskul{\"a}ren HDMEC, zu einer signifikanten Aktivierung von NF ĸB f{\"u}hrte. Dies wurde sowohl mittels Kernextraktionsversuchen als auch durch Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen nachgewiesen. Messungen des TER zeigten eine Abnahme des endothelialen Widerstands und folglich der Barrierefunktion nach Applikation von LPS, gefolgt von einer spontanen Regeneration der Barriere nach einer Inkubationszeit von 24 h. Eine Erh{\"o}hung des intrazellul{\"a}ren cAMP Spiegels durch Applikation von Forskolin/Rolipram verhinderte zwar die LPS induzierte Bildung interzellul{\"a}rer L{\"u}cken, nicht jedoch die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF ĸB. Vielmehr verst{\"a}rkte eine cAMP Erh{\"o}hung sogar eine NF ĸB Aktivierung in HDMEC nach 4 h, ohne die Morphologie der Endothelzelljunktionen zu sch{\"a}digen. Der selektive NF ĸB Inhibitor NBD Peptid vermochte im Gegensatz dazu die LPS induzierte NF ĸB Aktivierung deutlich zu hemmen, verhinderte allerdings weder die interzellul{\"a}re L{\"u}ckenbildung noch den Abfall des TER durch LPS. Im Gegenteil - da unter Einwirkung von NBD Peptid die spontane Regeneration des TER nach LPS Applikation ausblieb, schienen barrierekompromittierende Effekte von LPS durch Hemmung der NF ĸB Aktivierung mittels NBD-Peptid sogar verst{\"a}rkt zu werden. In {\"U}bereinstimmung mit diesen Ergebnissen hemmte auch die Repression von NF ĸB p65 durch eine spezifische p65 siRNA den LPS induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere nicht. Weitere NF ĸB abh{\"a}ngige Proteine wie VASP und Caveolin 1, deren Beteiligung am Pathomechanismus von anderen Arbeitsgruppen vorgeschlagen wurde, blieben in unseren Experimenten unter LPS Exposition unver{\"a}ndert. Zusammenfassend scheint die NF ĸB Aktivierung initial nicht entscheidend am LPS induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere beteiligt zu sein. Unsere Ergebnisse legen vielmehr nahe, dass die Aktivierung des Transkriptionsfaktors m{\"o}glicherweise Teil eines „Rescue" Mechanismus sein k{\"o}nnte.},
  subject      = {Sepsis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Baumer2008,
  author    = {Baumer, Yvonne},
  title     = {Die Rolle und Mechanismen der GTPasen Rac 1 und Rho A in der Regulation der Endothelbarriere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33471},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband das Innere der Blutgef{\"a}ße aus und wirken als Barriere zwischen Blut und Interstitium. Entz{\"u}ndungen und Erkrankungen wie Lungen{\"o}dem oder Arteriosklerose sind gekennzeichnet durch einen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Erste Untersuchungen deuten auf eine bedeutende Rolle der GTPasen der Rho-Familie mit den Hauptvertretern Rho A, Rac 1 und Cdc42 als Regulatoren der Endothelbarriere hin. Bez{\"u}glich der Regulation der Endothelbarriereintegrit{\"a}t werden den GTPasen Rho A und Rac 1 meist antagonistische Funktionen zugeschrieben. In einem ersten Teil dieser Dissertation wurde daher die Funktion der Rho-GTPasen Rho A, Rac 1 und Cdc42 f{\"u}r die Endothelbarriere in verschiedenen Endothelien untersucht. Hierzu wurden drei mikrovaskul{\"a}re Endothelzelltypen verschiedenen Ursprungs sowie makrovaskul{\"a}re Endothelzellen der Pulmonalarterie mit GTPase-aktivierenden oder inaktivierenden bakteriellen Toxinen behandelt. Die Aktivierung von Rho A resultierte in allen Endothelzelltypen mit Ausnahme der mikrovaskul{\"a}ren myokardialen Endothelzellen in einem Zusammenbruch der Endothelbarriere. Die Aktivierung von Rac 1 und Cdc42 f{\"u}hrte in allen Endothelzellarten zu einer Barrierestabilisierung. Dar{\"u}ber hinaus konnte in fast allen Endothelzelltypen durch pharmakologische Inhibition der Rho-Kinase eine Stabilisierung der Endothelbarriere induziert werden. Die Inaktivierung aller GTPasen sowie die alleinige Inaktivierung von Rac 1 f{\"u}hrte zu einem kompletten Zusammenbruch der Endothelbarriere in vitro. Zudem ergaben in vivo-Experimente an perfundierten Rattenmesenterien eine gesteigerte Permeabilit{\"a}t nach Inaktivierung von Rho A, Rac 1 und Cdc42. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die cAMP-vermittelte Stabilisierung der Endothelbarriere genauer charakterisiert und dabei der Einfluss gesteigerter cAMP-Spiegel auf die Aktivit{\"a}t von Rho-GTPasen in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen untersucht. Hierbei wurde die cAMP-Konzentration zum einen durch den Einsatz einer Kombination aus dem Adenylatzyklase-Aktivator Forskolin und dem Phosphodiesterase 4-Inhibitor Rolipram und zum anderen durch das cAMP-Analogon 8-pCPT-2'-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) gesteigert. O-Me-cAMP stellt hierbei einen selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap 1-Signalweges dar, wohingegen Forskolin/Rolipram durch die generelle cAMP-Steigerung zus{\"a}tzlich die durch Proteinkinase A (PKA) vermittelten Signalwege stimuliert. Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstandes zeigten nach cAMP-Anstieg in beiden F{\"a}llen eine Barrierestabilisierung, die mit den Effekten einer Aktivierung von Rac 1 vergleichbar waren. Dies ging mit Ver{\"a}nderungen der Organisation und der Morphologie von Zell-Zell-Kontakten einher. Zus{\"a}tzlich kam es nach cAMP-Steigerung zu einer gesteigerten Rac 1-Aktivierung ohne Beeinflussung der Rho A-Aktivit{\"a}t. Dar{\"u}ber hinaus zeigten Endothelzellen nach cAMP-Anstieg die Bildung eines corticalen Aktinrings und verminderte Stressfaserbildung, was typische Indizien einer Aktivierung von Rac 1 sind. Um die Rolle von Rac 1 n{\"a}her zu untersuchen, wurden Rac 1-Inhibitionsstudien durchgef{\"u}hrt. Die pharmakologische Inhibition der Rac 1-Aktivit{\"a}t resultierte in einer verminderten Endothelbarriereintegrit{\"a}t. F{\"u}r beide cAMP-steigernden Mediatoren kann nach Kombinationsstudien angenommen werden, dass die durch cAMP-Steigerung vermittelten barrierestabilisierenden Effekte durch Rac 1 vermittelt zu sein scheinen. Somit kann aus den Untersuchungen des zweiten Teils dieser Arbeit geschlussfolgert werden, dass cAMP eine gesteigerte Endothelbarrierefunktion sowohl {\"u}ber PKA- als auch {\"u}ber Epac/Rap 1-abh{\"a}ngige Rac 1-Aktivierung vermittelt. Um die Rolle der Rho-GTPasen und von cAMP w{\"a}hrend einer Barrieredestabilisierung zu untersuchen, wurde im dritten Teil Thrombin als barrieredestabilisierender physiologischer Mediator in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen genutzt. Thrombin-Gabe f{\"u}hrte zu einem reversiblen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Zu diesen Zeitpunkten kam es zu einer signifikanten Inhibition von Rac 1 und einer deutlichen Aktivierung von Rho A. Erst nach 15 min fielen die gesamtzellul{\"a}ren cAMP-Spiegel ab. Innerhalb von 60 min erholte sich die Endothelbarriere und Rac 1- bzw. Rho A-Aktivit{\"a}ten sowie der cAMP-Spiegel erreichten wieder ihr Ausgangsniveau. Vorinkubation der Endothelzellen mit beiden cAMP-steigernden Mediatoren inhibierte den Thrombin-induzierten Barriere-zusammenbruch ebenso wie die Thrombin-vermittelten Ver{\"a}nderungen der Rac 1- und Rho A-Aktivit{\"a}ten. Auch in diesem Zusammenhang durchgef{\"u}hrte Rac 1-Inhibitionsstudien deuten darauf hin, dass die Hemmung der Thrombineffekte durch cAMP-Steigerung u.a. durch Aktivierung von Rac 1 vermittelt wird.},
  subject      = {Endothelbarriere Rho-GTPasen},
  language  = {de}
}