@phdthesis{Wong2001,
  author    = {Wong, Amanda},
  title     = {Implications of Advanced Glycation Endproducts in Oxidative Stress and Neurodegenerative Disorders},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2537},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {The reactions of reducing sugars with primary amino groups are the most common nonenzymatic modifications of proteins. Subsequent rearrangements, oxidations, and dehydrations yield a heterogeneous group of mostly colored and fluorescent compounds, termed "Maillard products" or advanced glycation end products (AGEs). AGE formation has been observed on long-lived proteins such as collagen, eye lens crystalline, and in pathological protein deposits in Alzheimer's (AD) and Parkinson's disease (PD) and dialysis-related amyloidosis. AGE-modified proteins are also involved in the complications of diabetes. AGEs accumulate in the the ß-amyloid plaques and neurofibrillary tangles (NFT) associated with AD and in the Lewy bodies characteristic of PD. Increasing evidence supports a role for oxidative stress in neurodegenerative disorders such as AD and PD. AGEs have been shown to contribute towards oxidative damage and chronic inflammation, whereby activated microglia secrete cytokines and free radicals, including nitric oxide (NO). Roles proposed for NO in the pathophysiology of the central nervous system are increasingly diverse and range from intercellular signaling, through necrosis of cells and invading pathogens, to the involvement of NO in apoptosis. Using in vitro experiments, it was shown that AGE-modified bovine serum albumin (BSA-AGE) and AGE-modified ß-amyloid, but not their unmodified proteins, induce NO production in N-11 murine microglia cells. This was mediated by the receptor for AGEs (RAGE) and upregulation of the inducible nitric oxide synthase (iNOS). AGE-induced enzyme activation and NO production could be blocked by intracellular-acting antioxidants: Ginkgo biloba special extract EGb 761, the estrogen derivative, 17ß-estradiol, R-(+)-thioctic acid, and a nitrone-based free radical trap, N-tert.-butyl-*-phenylnitrone (PBN). Methylglyoxal (MG) and 3-deoxyglucosone (3-DG), common precursors in the Maillard reaction, were also tested for their ability to induce the production of NO in N-11 microglia. However, no significant changes in nitrite levels were detected in the cell culture medium. The significance of these findings was supported by in vivo immunostaining of AD brains. Single and double immunostaining of cryostat sections of normal aged and AD brains was performed with polyclonal antibodies to AGEs and iNOS and monoclonal antibodies to Aß and PHF-1 (marker for NFT) and reactive microglia. In aged normal individuals as well as early stage AD brains (i.e. no pathological findings in isocortical areas), a few astrocytes showed co-localisation of AGE and iNOS in the upper neuronal layers of the temporal (Area 22) and entorhinal (Area 28, 34) cortices compared with no astrocytes detected in young controls. In late AD brains, there was a much denser accumulation of astrocytes co-localised with AGE and iNOS in the deeper and particularly upper neuronal layers. Also, numerous neurons with diffuse AGE but not iNOS reactivity and some AGE and iNOS-positive microglia were demonstrated, compared with only a few AGE-reactive neurons and no microglia in controls. Finally, astrocytes co-localised with AGE and iNOS as well as AGE and ß-amyloid were found surrounding mature but not diffuse ß-amyloid plaques in the AD brain. Parts of NFT were AGE-immunoreactive. Immunohistochemical staining of cryostat sections of normal aged and PD brains was performed with polyclonal antibodies to AGEs. The sections were counterstained with monoclonal antibodies to neurofilament components and a-synuclein. AGEs and a-synuclein were colocalized in very early Lewy bodies in the substantia nigra of cases with incidental Lewy body disease. These results support an AGE-induced oxidative damage due to the action of free radicals, such as NO, occurring in the AD and PD brains. Furthermore, the involvement of astrocytes and microglia in this pathological process was confirmed immunohistochemically in the AD brain. It is suggested that oxidative stress and AGEs participate in the very early steps of Lewy body formation and resulting cell death in PD. Since the iNOS gene can be regulated by redox-sensitive transcription factors, the use of membrane permeable antioxidants could be a promising strategy for the treatment and prevention of chronic inflammation in neurodegenerative disorders.},
  subject      = {Maillard-Reaktion},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schaefer2007,
  author    = {Sch{\"a}fer, Angelika Ingrid},
  title     = {Effekte von Bestandteilen und Metaboliten eines Rindenextraktes von Pinus maritima (Pycnogenol®) auf pathophysiologische Aspekte des metabolischen Syndroms},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25066},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass Pycnogenol® aufgrund seiner antiinflammatorischen, antioxidativen, antihypertensiven und blutglucosesenkenden Eigenschaften Vorteile f{\"u}r Patienten mit Pr{\"a}diabetes oder Typ 2 Diabetes als Erg{\"a}nzung zur konventionellen antidiabetischen Medikation haben kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die bisher wenig erforschten molekularen Prozesse zu untersuchen und die f{\"u}r die beobachteten Effekte verantwortlichen Bestandteile bzw. Metabolite von Pycnogenol zu identifizieren. Oxidativer Stress spielt eine wichtige Rolle bei der Pathogenese von Diabetes und diabetischen Komplikationen. Die bekannten Bestandteile und Metabolite des Kiefernrindenextraktes Protocatechus{\"a}ure, Galluss{\"a}ure, Kaffees{\"a}ure und M1 zeigten in in vitro Assays ein st{\"a}rkeres antioxidatives Potential als Ascorbins{\"a}ure. Die perorale Einnahme des Extraktes {\"u}ber 5 Tage bewirkte bei 2 von 5 Probanden eine Verbesserung der antioxidativen Aktivit{\"a}t des Serums. Somit kann Pycnogenol dazu beitragen, das bei Diabetes-Patienten verminderte antioxidative Abwehrsystem zu st{\"a}rken. Entz{\"u}ndungsprozesse treten als Folge von Insulinresistenz, Hyperglyk{\"a}mie und Hyperlipid{\"a}mie auf. Daher wurde der Einfluss des Rindenextraktes auf die Sekretion von TNF-\&\#61537; und die Aktivit{\"a}t der COX-Enzyme getestet, die bei Diabetes erh{\"o}ht sind. Nach peroraler Einnahme von Pycnogenol war eine statistisch nicht signifikante Zunahme der TNF-\&\#61537; Sekretion in Zellkultur{\"u}berst{\"a}nden humaner Monocyten nach Inkubation mit Serumproben festzustellen. Die antiinflamma-torischen Effekte sind somit nicht durch die Reduktion der TNF-\&\#61537; Sekretion zu erkl{\"a}ren. Des Weiteren wurde ein moderater inhibitorischer Effekt auf die Aktivit{\"a}t von COX-1 und COX-2 ex vivo verzeichnet. Die unselektive Hemmung der Enzyme ist mit klassischen NSAIDs vergleichbar. Da bereits 30 min nach Einnahme des Extraktes ein Hemmeffekt auf die enzymatische Aktivit{\"a}t ex vivo zu erkennen war, konnte auf eine schnelle Bioverf{\"u}gbarkeit von biologisch aktiven Verbindungen aus Pycnogenol geschlossen werden. Die COX-Hemmung liefert somit eine partielle Erkl{\"a}rung f{\"u}r die in vivo beobachtete antiinflammatorische Aktivit{\"a}t und Hemmung der Thrombocytenaggregation durch den Extrakt. Chronische Hyperglyk{\"a}mie gilt als Leitbefund bei Diabetes mellitus. Es sind diverse Ansatzpunkte denkbar, um der Ursache Insulinresistenz entgegenzuwirken. Der Kiefernrindenextrakt erwies sich in vitro als 200-fach effektiver bei der Hemmung der \&\#61537;-Glucosidase als Acarbose. Dabei wurden die tetrameren und h{\"o}her oligomeren Procyanidine als aktive Substanzen identifiziert und die Reduktion der Enzymaktivit{\"a}t diesen zugeschrieben. Hierdurch kann eine Verlangsamung der Glucoseresorption und somit eine Vermeidung von postprandialen Glucosespitzen erzielt werden, wodurch die klinisch beobachtete antidiabetische Wirkung von Pycnogenol erkl{\"a}rt werden k{\"o}nnte. Des Weiteren wurde ein auf PPAR-\&\#61543; spezifischer ELISA entwickelt, da bisher PPAR-\&\#61543; nur indirekt durch Aktivit{\"a}tsmessung von Reportergenen bestimmt wurde. Die Inkubation von humanen Monocyten mit M1 bzw. Rosiglitazon in deren jeweiligen Plasmakonzentrationen bewirkte eine geringf{\"u}gige Zunahme der Konzentration des ligandenaktivierten und DNA-bindungsf{\"a}hig gemachten PPAR-\&\#61543; im Vergleich zu unbehandelten Zellen. Eine durch den Metaboliten M1 bewirkte Aktivierung von PPAR-\&\#61543;, die unter anderem zur Verbesserung der Sensitivit{\"a}t der Insulinrezeptoren f{\"u}hrt, konnte hier nicht eindeutig nachgewiesen werden. Eine reduzierte Expression von GLUT-4 auf der Zelloberfl{\"a}che ist an der Entstehung von Insulinresistenz beteiligt. Durchflusszytometrische Messungen zeigten, dass bei 24-st{\"u}ndiger Vorinkubation von Adipocyten Rosiglitazon wie auch M1 eine Zunahme der GLUT-4 Dichte im Vergleich zur Kontrolle bewirkten. M1 k{\"o}nnte somit durch Steigerung der Exocytose von GLUT-4 die Glucoseverwertung erh{\"o}hen und so die Blutglucosespiegel senken. Adipositas gilt als Risikofaktor f{\"u}r Diabetes mellitus und wird durch viele Antidiabetika beg{\"u}nstigt. Pycnogenol, (+)-Catechin, Ferulas{\"a}ure, Protocatechus{\"a}ure, (±)-Taxifolin, Fraktion I und M1 bewirkten in vitro eine Reduktion der intrazellul{\"a}ren Lipidakkumulation aufgrund der Hemmung der Adipogenese. Ob die im humanen Organismus erreichten Konzentrationen nach oraler Einnahme des Extraktes ausreichen, um die Adipocyten-Differenzierung signifikant zu hemmen, bleibt zu kl{\"a}ren. Die Ergebnisse der vorliegenden ex vivo und in vitro Untersuchungen liefern einen Ansatz zur Erkl{\"a}rung der beobachteten klinischen Effekte auf molekularer Ebene.},
  subject      = {Diabetes mellitus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Link2019,
  author    = {Link, Samuel},
  title     = {Aldosteron-vermittelte oxidative Nierensch{\"a}digung - Einfluss der antioxidativen Abwehr},
  doi       = {10.25972/OPUS-18603},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-186037},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Patienten mit erh{\"o}hten Aldosteronspiegeln zeigen eine gesteigerte Inzidenz f{\"u}r Malignome, insbesondere von Nierenzellkarzinomen. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Aldosteron-vermittelte oxidative Nierensch{\"a}digung n{\"a}her zu analysieren sowie die auf Zellebene gezeigte Beeinflussung der antioxidativen Schutzmechanismen im lebenden Organismus nachzuweisen und m{\"o}gliche therapeutische Ansatzpunkte zu identifizieren. Dazu wurde ein Interventions-versuch {\"u}ber 28 Tage durchgef{\"u}hrt. Neben einer Aldosterongabe wurden folgende Interventionen verwendet: Spironolacton zur Blockade des Mineralkortikoid-Rezeptors (MR), Apocynin als Hemmstoff der NADPH-Oxidasen (Nox), L-NAME zur Blockade der NO-Synthasen (NOS), PDTC, einen Hemmstoff des Transkriptionsfaktors NF-kB sowie Sulforaphan, ein nat{\"u}rlicher Nrf2-Induktor. Eine weitere Gruppe erhielt Sulforaphan ohne additive Aldosterongabe. Die Nierensch{\"a}den wurden mittels histopathologischer Sch{\"a}digungsscores und der Anzahl an DNA-Doppelstrangbr{\"u}che analysiert. Die Beeinflussung der antioxidativen Abwehr wurde durch die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Nrf2 und durch die Quantifizierung antioxidativer Enzyme bestimmt. Im Nierengewebe f{\"u}hrte Aldosteron zu einer Zunahme von oxidativem Stress. Histologisch zeigte sich ein Anstieg von glomerul{\"a}ren Sch{\"a}den. Auch kam es zu einer deutlichen Zunahme von Doppelstrangbr{\"u}chen der DNA. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass Aldosteron auch in vivo zu einer Zunahme der Nrf2-Aktivit{\"a}t f{\"u}hrte, wobei sich dies auf Proteinebene nicht in einer (dauerhaften) Synthesesteigerung von antioxidativen Enzymen wiederspiegelte und keinen ausreichenden Schutz des Nierengewebes bot. F{\"u}r die Interventionsgruppen konnte keine signifikante Auswirkung auf das Vorliegen von oxidativem Stress gezeigt werden. Dies k{\"o}nnte an der Versuchsdauer bzw. an der gew{\"a}hlten Nachweismethode gelegen haben. Nichtsdestotrotz zeigte die Blockade der Nox durch Apocynin bzw. der NOS durch L-NAME eine effektive Reduktion der histologischen und genomischen Sch{\"a}den. Die L-NAME-Gruppe wies dabei die h{\"o}chsten Blutdruckwerte auf, diese waren auch zur Aldosterongruppe signifikant gesteigert. Die beobachteten Effekte waren folglich nicht durch den in der Aldosterongruppe erfolgten Blutdruckanstieg, sondern vielmehr durch den Anstieg von oxidativem Stress zu erkl{\"a}ren. Ebenfalls blieb die Nrf2-Aktivit{\"a}t bei der Gabe von Apocynin und L-NAME weitgehend auf Kontrollniveau, was daf{\"u}rspricht, dass der in der Aldosterongruppe messbare Nrf2-Anstieg am ehesten als Reaktion auf chronisch erh{\"o}hten oxidativen Stress erfolgte, welcher durch die Interventionen ausblieb. Die Blockade von NF-κB mittels PDTC f{\"u}hrte zu vergleichbaren Effekten wie Apocynin und L-NAME. Das deutet darauf hin, dass Aldosteron {\"u}ber die Aktivierung von NF-κB die vermehrte Synthese von pro-oxidativen Enzymen wie Nox und NOS anregt. Die Gabe von Spironolacton hatte den st{\"a}rksten protektiven Effekt, sowohl auf histologische Ver{\"a}nderungen als auch auf das Entstehen von DNA-Doppelstrangbr{\"u}chen, wobei die Nrf2-Aktivit{\"a}t in dieser Gruppe ebenfalls auf Kontrollniveau blieb. Die Aldosteroneffekte wurden folglich {\"u}ber den MR vermittelt. Eine additive Nrf2-Induktion mittels Sulforaphan konnte auch keinen (dauerhaften) Effekt auf die Synthese antioxidativer Enzyme zeigen. Dennoch zeigte diese Gruppe einen {\"a}hnlich effektiven Schutz vor den oxidativen Nierensch{\"a}den wie die Gabe von Spironolacton. Vieles spricht daf{\"u}r, dass die Wirkung von Sulforaphan dabei {\"u}ber seine Wirkung als direktes Antioxidans bzw. Radikalf{\"a}nger und nicht {\"u}ber den Nrf2-Weg zu erkl{\"a}ren ist. Aldosteron f{\"u}hrt in der Niere {\"u}ber oxidativen Stress zu glomerul{\"a}rer Fibrose und DNA-Sch{\"a}den. Das k{\"o}nnte eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die gesteigerte Inzidenz von Nierenzellkarzinomen in Patienten mit erh{\"o}hten Aldosteronspiegeln darstellen. Unsere Ergebnisse sprechen daf{\"u}r, dass Aldosteron {\"u}ber eine Signalkaskade {\"u}ber den MR zu einer Aktivierung von Nox und NOS f{\"u}hrt. Der Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-κB scheint dabei durch die Synthese pro-oxidativer Enzyme eine Art Verst{\"a}rker-Effekt zuzukommen. Als Reaktion auf den durch Aldosteron gesteigerten oxidativen Stress kommt es zu einer Aktivierung des antioxidativen Transkriptionsfaktors Nrf2, jedoch ohne dass dies zu einem ausreichenden Schutz des Nierengewebes f{\"u}hrt. M{\"o}gliche therapeutische Ansatzpunkte f{\"u}r einen Schutz vor den durch Aldosteron vermittelten oxidativen Nierensch{\"a}den scheinen eher innerhalb der Aldosteronsignalkaskade, insbesondere in der Blockade des MR, als in der antioxidativen Abwehr zu liegen.},
  subject      = {Aldosteron},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Karaaslan2012,
  author    = {Karaaslan, Ferdi},
  title     = {Untersuchungen zum antikanzerogenen Potential von Benzochinonen: Oxidativer Stress als Ausl{\"o}ser zelltoxischer Effekte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-79063},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die zelltoxische Wirkung von AVEMAR, einem medizinischen Nahrungserg{\"a}nzungsmittel, wurde erstmalig an einer Vielzahl humaner Tumorzelllinien systematisch untersucht. Die einzelnen Tumorzelllinien reagierten sehr unterschiedlich auf die Inkubation mit AVEMAR. So weisen vier der zw{\"o}lf Tumorzelllinien (33 \%) einen EC50-Wert von mehr als 50 mg/ml auf und waren somit resistent gegen{\"u}ber AVEMAR, w{\"a}hrend f{\"u}nf der zw{\"o}lf Tumorzelllinien (42 \%) einen EC50 Wert von <10 mg/ml aufweisen. F{\"u}r drei Zelllinien wurde ein EC50-Wert zwischen >10 und <25 mg/ml nachgewiesen. Zwischen der Wachstumsgeschwindigkeit der Zellen und ihrer Empfindlichkeit gegen{\"u}ber dem AVEMAR-Effekt war kein Zusammenhang zu erkennen; ebenso wurde ausgeschlossen, dass der AVEMAR Effekt auf einer unspezifischen Wirkung beruht. Zur weiteren Untersuchung wurden vier der zw{\"o}lf Zelllinien ausgew{\"a}hlt: BxPC-3 (EC50: 4,9 +/- 0,42 mg/ml); 23132/87 (EC50: 9,3 +/- 0,28 mg/ml); HT-29 (EC50: 15,35 +/- 0,21 mg/ml) und HRT-18 (EC50: 21,3 +/- 0,42 mg/ml). Die Wirkung von 10 mg/ml AVEMAR auf diese vier Zelllinien war nach einer Inkubationsdauer von 24 Stunden: zelltoxisch (BxPC-3), zytostatisch (23132/87 und HT-29) und schwach zytostatisch (HRT-18). Insbesondere f{\"u}r HRT-18 war der zytostatische Effekt von AVEMAR begrenzt und bereits nach 48 Stunden in Kultur ohne AVEMAR nicht mehr zu beobachten. Im Gegensatz dazu war der zelltoxische Effekt von AVEMAR auf Zellen der Linie BxPC-3 extrem rasch (<24 Stunden) und absolut irreversibel. Dieser zelltoxische Effekt {\"a}hnelt der Wirkungsweise von 2,6-Dimethoxy-1,4-Benzochinonen, wobei nicht gekl{\"a}rt ist, ob reaktive Sauerstoffspezies oder andere Formen von Radikalen, z.B. Stickstoffradikale, entstehen. Diese Vermutung wird dadurch gest{\"u}tzt, dass ausschließlich Glutathion, welches als Radikalf{\"a}nger an zahlreichen enzymabh{\"a}ngigen Reduktionsreaktionen beteiligt ist, die zelltoxische Wirkung von AVEMAR kompensieren konnte. Katalase, die die Detoxifikation von Wasserstoffperoxid katalysiert, zeigte in Gegenwart von AVEMAR keine Wirkung, war aber in Gegenwart von Benzochinonen wirksam. Da bei oxidativem Stress auch Wasserstoffperoxid entsteht, scheint die zelltoxische Wirkung von AVEMAR bei BxPC-3 nicht auf Ausl{\"o}sung von oxidativem Stress zu beruhen, sondern auf der Induktion von Radikalen bzw. toxischen Metaboliten anderer Art. Der bei den Tumorzelllinien 23132/87 und HT-29 beobachtete, weniger aggressive zytostatische Effekt von AVEMAR basiert nicht auf der Induktion freier Radikale, da Glutathion ohne Wirkung war. Mit der Zytostase einhergehend war eine deutliche Verringerung des intrazellul{\"a}ren ATP-Gehalts um bis zu 60 \% bei 10 mg/ml bzw. 100 \% bei 50 mg/ml AVEMAR. Zus{\"a}tzlich zur Wirkung von AVEMAR wurden weitere Weizenprodukte auf m{\"o}gliche zelltoxische bzw. zytostatische Effekte getestet und zwar Weizenkeimlinge, handels{\"u}bliches Weizenmehl vom Typ 405 und Weizenlektine. Interessanterweise wurde je nach Zelllinie auch f{\"u}r diese Weizenprodukte ein zelltoxischer Effekt in vitro nachgewiesen. AVEMAR weist zelltoxische und zytostatische Effekte auf. Beide Effekte werden nicht {\"u}ber oxidativen Stress vermittelt. Die zelltoxische Wirkung von AVEMAR wird durch Nicht-Sauerstoffradikale bzw. toxische Metabolite vermittelt. Damit wurde der postulierte Hauptmechanismus von AVEMAR - n{\"a}mlich die Induktion von oxidativem Stress durch Benzochinone - nicht best{\"a}tigt. AVEMAR stellt ein nebenwirkungsarmes, gut vertr{\"a}gliches und g{\"u}nstiges Nahrungserg{\"a}nzungsmittel dar. Die vorliegende Arbeit, aber auch klinische Studien haben eine Wirksamkeit von AVEMAR gegen{\"u}ber Tumoren gezeigt. Da zahlreiche onkologische Patienten sehr motiviert sind, neben der Chemo- und Radiotherapie, weitere Maßnahmen gegen ihr Krebsleiden zu ergreifen, sind Empfehlungen von Supportivprodukten, deren zugrunde liegenden Mechanismen weitestgehend aufgekl{\"a}rt sind und f{\"u}r die ein wissenschaftlicher Nachweis ihrer Wirksamkeit vorliegt, sicherlich ein zu begr{\"u}ßender Schritt zur ganzheitlichen Betreuung onkologischer Patienten.},
  subject      = {Oxidativer Stress},
  language  = {de}
}