@article{SchmidtLiuLiuetal.2014,
  author    = {Schmidt, Sebastian and Liu, Guoxing and Liu, Guilai and Yang, Wenting and Honisch, Sabina and Pantelakos, Stavros and Stournaras, Christos and H{\"o}nig, Arnd and Lang, Florian},
  title     = {Enhanced Orai1 and STIM1 expression as well as store operated \(Ca^{2+}\) entry in therapy resistant ovary carcinoma cells},
  series = {Oncotarget},
  volume    = {5},
  journal   = {Oncotarget},
  number    = {13},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121423},
  pages     = {4799-810},
  year      = {2014},
  abstract  = {Mechanisms underlying therapy resistance of tumor cells include protein kinase Akt. Putative Akt targets include store-operated \(Ca^{2+}\)-entry (SOCE) accomplished by pore forming ion channel unit Orai1 and its regulator STIM1. We explored whether therapy resistant (A2780cis) differ from therapy sensitive (A2780) ovary carcinoma cells in Akt, Orai1, and STIM1 expression, \(Ca^{2+}\)-signaling and cell survival following cisplatin (100µM) treatment. Transcript levels were quantified with RT-PCR, protein abundance with Western blotting, cytosolic \(Ca^{2+}\)-activity ([\(Ca^{2+}\)]i) with Fura-2-fluorescence, SOCE from increase of [\(Ca^{2+}\)]i following \(Ca^{2+}\)-readdition after Ca2+-store depletion, and apoptosis utilizing flow cytometry. Transcript levels of Orai1 and STIM1, protein expression of Orai1, STIM1, and phosphorylated Akt, as well as SOCE were significantly higher in A2780cis than A2780 cells. SOCE was decreased by Akt inhibitor III (SH-6, 10µM) in A2780cis but not A2780 cells and decreased in both cell lines by Orai1 inhibitor 2-aminoethoxydiphenyl borate (2-ABP, 50µM). Phosphatidylserine exposure and late apoptosis following cisplatin treatment were significantly lower in A2780cis than A2780 cells, a difference virtually abolished by SH-6 or 2-ABP. In conclusion, Orai1/STIM1 expression and function are increased in therapy resistant ovary carcinoma cells, a property at least in part due to enhanced Akt activity and contributing to therapy resistance in those cells.},
  language  = {en}
}
@article{BhavsarSinghSharmaetal.2016,
  author    = {Bhavsar, Shefalee K. and Singh, Yogesh and Sharma, Piyush and Khairnar, Vishal and Hosseinzadeh, Zohreh and Zhang, Shaqiu and Palmada, Monica and Sabolic, Ivan and Koepsell, Hermann and Lang, Karl S. and Lang, Philipp A. and Lang, Florian},
  title     = {Expression of JAK3 Sensitive Na\(^+\) Coupled Glucose Carrier SGLT1 in Activated Cytotoxic T Lymphocytes},
  series = {Cellular Physiology and Biochemistry},
  volume    = {39},
  journal   = {Cellular Physiology and Biochemistry},
  number    = {3},
  doi       = {10.1159/000447827},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164900},
  pages     = {1209-1228},
  year      = {2016},
  abstract  = {Background: Similar to tumor cells, activated T-lymphocytes generate ATP mainly by glycolytic degradation of glucose. Lymphocyte glucose uptake involves non-concentrative glucose carriers of the GLUT family. In contrast to GLUT isoforms, Na+-coupled glucose-carrier SGLT1 accumulates glucose against glucose gradients and is effective at low extracellular glucose concentrations. The present study explored expression and regulation of SGLT1 in activated murine splenic cytotoxic T cells (CTLs) and human Jurkat T cells. Methods: FACS analysis, immunofluorescence, confocal microscopy, chemiluminescence and Western blotting were employed to estimate SGLT1 expression, function and regulation in lymphocytes, as well as dual electrode voltage clamp in SGLT1 ± JAK3 expressing Xenopus oocytes to quantify the effect of janus kinase3 (JAK3) on SGLT1 function. Results: SGLT1 is expressed in murine CTLs and also in human Jurkat T cells. 2-(N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino)-2-deoxyglucose uptake was significantly decreased by SGLT1-blocker phloridzin (0.2 mM) and by pharmacological inhibition of JAK3 with WHI-P131 (156 µM), WHI-P154 (11.2 µM) and JAK3 inhibitor VI (0.5 µM). Electrogenic glucose transport (Iglucose) in Xenopus oocytes expressing human SGLT1 was increased by additional expression of human wild type JAK3, active A568VJAK3 but not inactive K851AJAK3. Coexpression of JAK3 enhanced the maximal transport rate without significantly modifying affinity of the carrier. Iglucose in SGLT1+JAK3 expressing oocytes was significantly decreased by WHI-P154 (11.2 µM). JAK3 increased the SGLT1 protein abundance in the cell membrane. Inhibition of carrier insertion by brefeldin A (5 µM) in SGLT1+JAK3 expressing oocytes resulted in a decline of Iglucose, which was similar in presence and absence of JAK3. Conclusions: SGLT1 is expressed in murine cytotoxic T cells and human Jurkat T cells and significantly contributes to glucose uptake in those cells post activation. JAK3 up-regulates SGLT1 activity by increasing the carrier protein abundance in the cell membrane, an effect enforcing cellular glucose uptake into activated lymphocytes and thus contributing to the immune response.},
  language  = {en}
}
@article{SalkerSinghZengetal.2017,
  author    = {Salker, Madhuri S. and Singh, Yogesh and Zeng, Ni and Chen, Hong and Zhang, Shaqiu and Umbach, Anja T. and Fakhri, Hajar and Kohlhofer, Ursula and Quintanilla-Martinez, Leticia and Durairaj, Ruban R. Peter and Barros, Flavio S. V. and Vrljicak, Pavle and Ott, Sascha and Brucker, Sara Y. and Wallwiener, Diethelm and Madunić, Ivana Vrhovac and Breljak, Davorka and Sabolić, Ivan and Koepsell, Hermann and Brosens, Jan J. and Lang, Florian},
  title     = {Loss of endometrial sodium glucose cotransporter SGLT1 is detrimental to embryo survival and fetal growth in pregnancy},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {7},
  journal   = {Scientific Reports},
  doi       = {10.1038/s41598-017-11674-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173814},
  year      = {2017},
  abstract  = {Embryo implantation requires a hospitable uterine environment. A key metabolic change that occurs during the peri-implantation period, and throughout early pregnancy, is the rise in endometrial glycogen content. Glycogen accumulation requires prior cellular uptake of glucose. Here we show that both human and murine endometrial epithelial cells express the high affinity Na\(^+\)-coupled glucose carrier SGLT1. Ussing chamber experiments revealed electrogenic glucose transport across the endometrium in wild type (\(Slc5a1^{+/+}\)) but not in SGLT1 defcient (\(Slc5a1^{-/-}\)) mice. Endometrial glycogen content, litter size and weight of offspring at birth were signifcantly lower in \(Slc5a1^{-/-}\) mice. In humans, \(SLC5A1\) expression was upregulated upon decidualization of primary endometrial stromal cells. Endometrial \(SLC5A1\) expression during the implantation window was attenuated in patients with recurrent pregnancy loss when compared with control subjects. Our fndings reveal a novel mechanism establishing adequate endometrial glycogen stores for pregnancy. Disruption of this histiotrophic pathway leads to adverse pregnancy outcome.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lang2021,
  author    = {Lang, Florian},
  title     = {Analyse des Einflusses ausgew{\"a}hlter Polyphenole auf Funktionalit{\"a}t und Genexpression von p-Glykoprotein im CaCo-II-Zellkulturmodell},
  doi       = {10.25972/OPUS-25186},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-251866},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die Permeabilit{\"a}t von Substanzen {\"u}ber Biomembranen erfolgt auf Basis ihrer Gr{\"o}ße und Lipophilie, wird jedoch auch zu einem großen Anteil vom aktiven Transport bestimmt. Speziell im menschlichen Verdauungstrakt ist dieser Transportmechanismus neben seinen essentiellen physiologischen Aufgaben, wie den Transport von N{\"a}hrstoffen, an einer Resistenz gegen exogene Stoffe und Xenobiotika beteiligt, der die Aufnahme in den Organismus {\"u}ber einen R{\"u}cktransport in das Darmlumen limitiert. Dabei hat die membranst{\"a}ndige Effluxpumpe p-Glykoprotein (p-GP) als ein Baustein dieses Schutzmechanismus auch einen großen Einfluss auf die Arzneimitteltherapie. {\"U}ber eine Modulierung der Pharmakokinetik von Arzneistoffen beschr{\"a}nkt sie die Aufnahme von Medikamenten und senkt dadurch deren Bioverf{\"u}gbarkeit. Es wird auch f{\"u}r pflanzliche Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Polyphenole ein m{\"o}glicher Einfluss auf dieses Transportprotein diskutiert. Diese Beeinflussung kann sich entweder in einer Induktion oder einer Inhibition des Proteins {\"a}ußern, was positive wie negative Effekte haben kann. Eine Hemmung des Transportproteins f{\"u}hrt zu einer erh{\"o}hten Aufnahme einiger Arzneistoffe, die mit einer erh{\"o}hten Bioverf{\"u}gbarkeit und einer potentiellen Dosissenkung einhergeht. Induziert man p-GP dagegen, so wird es beispielsweise erm{\"o}glicht, potentiell sch{\"a}dliche Xenobiotika noch intensiver auszuscheiden und nachteilige Plasmaspiegel zu verhindern. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte daher der Einfluss ausgew{\"a}hlter Polyphenole auf die Funktionalit{\"a}t und die Genexpression im CaCo-II-Zellkulturmodell n{\"a}her untersucht, sowie vorab charakteristische Eigenschaften der pflanzlichen Inhaltsstoffe - Taxifolin, Silibinin, M1, Urolithin A, Urolithin B, Urolithin C, Isourolithin A, racemisches Hydnocarpin D, (+)-Hydnocarpin D, (-)-Hydnocarpin D - vergleichend bestimmt werden. Diese stoffspezifischen Charakteristika umfassten die Zytotoxizit{\"a}t, die Stabilit{\"a}t und die antioxidative Kapazit{\"a}t. Vor allem die Zytotoxizit{\"a}t und die Stabilit{\"a}t sind essentielle Parameter f{\"u}r aussagekr{\"a}ftige Resultate. Die Substanzen waren in der eingesetzten Konzentration von 50 µM mehrheitlich, mit Ausnahme des Hydnocarpins D, nicht-toxisch innerhalb der relevanten Versuchszeitr{\"a}ume, 4 h und 24 h, und den verwendeten Kulturmedien, DMEM-Pest und HBSS. Vor allem im Hinblick auf die Genexpressionsversuche war es die Basis f{\"u}r valide Ergebnisse, den Zeitraum bis 24 h als nicht-toxisch sicherstellen zu k{\"o}nnen. Hinsichtlich der Stabilit{\"a}t waren nur Taxifolin (27 \% Restkonzentration) und der M1 (0 \% Restkonzentration) nach 24 h in Zellkulturmedium kritisch. Auf Basis ihrer antioxidativen Kapazit{\"a}t werden pflanzlichen Inhaltsstoffen eine Reihe von gesundheitsf{\"o}rderlichen Merkmalen nachgesagt, weswegen dieser Aspekt f{\"u}r die Testsubstanzen zus{\"a}tzlich vergleichend evaluiert wurde. Der Eintritt von Pathogenen kann Zusammenfassung 377 zum Beispiel durch oxidative Sch{\"a}digung des Darmepithels erleichtert werden, was zus{\"a}tzlich zu einem Effekt auf p-GP durch die Polyphenole unter Umst{\"a}nden positiv beeinflusst werden kann. Taxifolin, der M1 sowie die Urolithine A und C konnten so als antioxidativ aktive Stoffe erstmals vergleichend analysiert und die Resultate sinnvoll zu bestehenden Daten in Relation gesetzt werden. Sie konnten nach antioxidativer Potenz in der Reihenfolge Urolithin C > M1 > Taxifolin > Urolithin A geordnet werden. Zur Analyse des Einflusses der ausgew{\"a}hlten Polyphenole auf die Funktionalit{\"a}t von p-GP sollten Transportversuche {\"u}ber einen CaCo-II-Monolayer mit Rhodamin 123 als Markersubstanz durchgef{\"u}hrt werden. Diese Untersuchungen ben{\"o}tigen typischerweise eine vorbereitende Kulturzeit der Zellen von insgesamt drei Wochen, sodass sich eine Verk{\"u}rzung dieser Zeitspanne aus Zeitersparnis- und Kostengr{\"u}nden positiv auf den Durchsatz der Versuche auswirken w{\"u}rde. In einem umfassenden Ansatz mit kombinierter Bestimmung der Qualifizierung der Zellschichten im Hinblick auf Qualit{\"a}t des Monolayers (TEER-Messung, Lucifer-Yellow-Transportrate, Fluoreszenzf{\"a}rbung der Tight-junctions) sowie der Funktionalit{\"a}t und Expression von p-GP gelang der Nachweis, dass 14 Tage hinreichend und sinnvoll waren. Zentraler Bestandteil war in der vorliegenden Arbeit die Identifizierung der Effekte der Urolithine auf sowohl p-GP direkt, als auch auf die Genexpression dieses Transportproteins. Diese Polyphenole werden im menschlichen Verdauungstrakt {\"u}ber einen bakteriellen Metabolismus aus Ellagtanninen und Ellags{\"a}ure hergestellt und sind aufgrund ihrer vielf{\"a}ltigen gesundheitsf{\"o}rderlichen Charakteristiken in der Forschung von steigendem Interesse. Hierf{\"u}r konnten nach unserem Kenntnisstand mit den gew{\"a}hlten Versuchsans{\"a}tzen neue Erkenntnisse gewonnen werden. In den Transportversuchen mit Rhodamin 123 als Modellsubstrat von p-GP konnten die Urolithine den p-GP-vermittelten Transport positiv beeinflussen. Die Urolithine B (Papp-Ratio 1,98), C (Papp-Ratio 2,15) und das Isourolithin A (Papp-Ratio 1,63) steigerten den Rhodamintransport signifikant und lediglich f{\"u}r Urolithin A (Papp-Ratio 1,45) konnte keine Signifikanz belegt werden. Der Einfluss der Urolithine lag jeweils im Bereich des Modellinduktors Dexamethason. Ebenso konnte eine positive Modulierung der Genexpression nach 24 h detektiert werden. Die Hochregulierungen durch die Urolithine A (zwei- bis dreifach), B (1,4-fach) und C (1,8-fach) waren konsistent und statistisch signifikant. Urolithin A konnte hierbei als potentester Induktor charakterisiert werden, wohingegen sein Isomer Isourolithin A keinerlei signifikante Beeinflussung der Expression zeigte. In diesen Inkubationsversuchen wurde die Eigenschaft zur Erh{\"o}hung der Genexpression {\"u}ber den Einfluss auf den p-GP-vermittelten Rhodamintransport best{\"a}tigt. Die Urolithine A, B, C und Isourolithin A konnten nach einer Vorinkubation {\"u}ber 24 h und 48 h auch den Transport von Rhodamin 123 nochmals signifikanter zu den klassischen E Zusammenfassung 378 Transportversuchen ohne Vorinkubation steigern. Relevanz hierf{\"u}r hatte der erste Zeitraum {\"u}ber 24 h, da hier ein deutlicher Anstieg der Rhodamintransportrate zu erkennen war. Nach 48 h stieg der Rhodamintransport nur noch geringf{\"u}gig an oder ging sogar leicht zur{\"u}ck (Urolithin B). Hinsichtlich der Genexpression konnte nach 48 h nur noch Urolithin C p-GP signifikant hochregulieren, allerdings sind diese Erkenntnisse auf Basis der Zytotoxizit{\"a}t der Substanzen {\"u}ber diesen Zeitraum kritisch zu betrachten. In der Analyse des Effektes der weiteren Polyphenole auf die Genexpression von p-GP konnten f{\"u}r die meisten Stoffe nur zuf{\"a}llige Zusammenh{\"a}nge hinsichtlich Hoch- und Herunterregulierung bestimmt werden. In den Transportversuchen konnte jedoch (+)-Hydnocarpin (Papp-Ratio 0,48) den Transport in gleichem Ausmaß wie der Modellinhibitor Verapamil (Papp-Ratio 0,48) hemmen. Durch Modifizierung des Versuchsmediums zur Ann{\"a}herung an physiologischeren Bedingungen (Gallens{\"a}uren, pH 6) konnte f{\"u}r manche Substanzen ein deutlich ver{\"a}ndertes Verhalten beobachtet werden. Die Rhodamintransportrate nahm unter Einfluss von Urolithin B, Isourolithin A und dem M1 signifikant nun ab und bei Urolithin C signifikant zu. Dies legt nahe, dass mit dem klassischen Transportversuchsmodell lediglich Tendenzen f{\"u}r die Substanzen bestimmt werden k{\"o}nnen. Weitere Untersuchungen n{\"a}her an der Physiologie des Verdauungstraktes sind n{\"o}tig, um ein genaueres Bild des Stoffeinflusses zu gewinnen. Die Frage nach zeitlichem Einsetzen beziehungsweise der Kontinuit{\"a}t des Effektes auf p� GP konnte mit den Urolithinen A, B und C sowie Dexamethason gekl{\"a}rt werden. Eine Substanzexposition von lediglich f{\"u}nf Minuten war nicht ausreichend, um in den nachfolgenden zwei Stunden einen Effekt zu beobachten. Dies legt eine Reversibilit{\"a}t der zugrundeliegenden Mechanismen und eine notwendige dauerhafte Anwesenheit der Substanzen {\"u}ber die Versuchszeit nahe. Neben Rhodamin 123 wurden noch Transportversuche mit dem Fluorchinolonantibiotikum Ciprofloxacin als Modellsubstanz durchgef{\"u}hrt, da es aufgrund dessen Substratcharakters f{\"u}r p-GP von therapeutischer Relevanz sein kann, wenn das Transportverhalten durch Polyphenole beeinflusst wird. Im Gegensatz zu Rhodamin 123 wurde der Transport von Ciprofloxacin durch die vier Urolithine verringert, was f{\"u}r diese Metabolismusprodukte eine zus{\"a}tzliche Wirkung auf weitere Transportproteine nahelegt, weil Ciprofloxacin unter anderem auch {\"u}ber BRCP transportiert wird. Mittels des bakteriellen Endotoxins LPS konnte eine Sch{\"a}digung des CaCo-II-Monolayers erzeugt werden, welche sich {\"u}ber erniedrigte TEER-Werte und einen erh{\"o}hten Rhodamintransport nachweisen ließ. Eine Vorinkubation der vier Urolithine war nicht in der Lage, diese Sch{\"a}digung abzumildern, jedoch nicht komplett zu verhindern. Die TEER- Zusammenfassung 379 Werte konnten zwar wieder etwas gesteigert werden, jedoch maskierte die starke Stimulation dieser Pflanzenstoffe auf p-GP und den damit verbundenen Transport von Rhodamin 123 m{\"o}gliche positive Effekte auf diese oxidative Stresssituation. Zusammenfassend war es mit der vorliegenden Arbeit erstmals durch systematische vergleichende Untersuchung und Kombination von Charakterisierungsans{\"a}tzen m{\"o}glich, eine deutliche Beeinflussung der Genexpression und Funktionalit{\"a}t des p-Glykoproteins durch vor allem die Urolithine aufzuzeigen, was eine Relevanz sowohl des Mikrobioms als auch der Ern{\"a}hrung in der Arzneimitteltherapie nahelegt. Zudem gelang es den klassischen Transportassay durch Verk{\"u}rzung um eine Woche zu verbessern.},
  subject      = {p-Glykoprotein},
  language  = {de}
}