@phdthesis{Strack2009,
  author    = {Strack, Christina Elisabeth},
  title     = {Modulation der Genexpression des antimikrobiellen Peptids LL-37 in Abh{\"a}ngigkeit von exogenen Faktoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38956},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {In st{\"a}ndigem Kontakt mit zahlreichen Mikroorganismen ben{\"o}tigt unser K{\"o}rper eine Vielzahl an Mechanismen zur Abwehr krankheitserregender Keime. Antimikrobielle Peptide unterst{\"u}tzen als Effektormolek{\"u}le die einzellige Epithelschicht des Darms, die als Mukosabarriere unseren K{\"o}rper vor dem Eindringen pathogener Keime bewahrt. Die Expression des antimikrobiellen Peptids LL-37, auch Cathelicidin genannt, stellt eine Strategie des angeborenen Immunsystems zur Abwehr von Mikroorganismen im Kolon dar. Die Expression des Cathelicidin Gens camp kann, wie in der vorliegenden Arbeit untersucht wurde, durch exogene Faktoren, wie die biologisch aktive Form des Vitamin D3, das 1,25(OH)2D3, die kurzkettige Fetts{\"a}ure Butyrat und das Ern{\"a}hrungssupplement Intestamin®, angeregt werden. Die Stimulation der Zellen mit den genannten Substanzen f{\"u}hrte in allen gestesteten Zelllinien zeit- und dosisabh{\"a}ngig zu einer Steigerung der Expression des Cathelicidin Gens. Die Induktion der camp-Expression durch 1,25(OH)2D3 wird durch die Existenz eines Vitamin D Response Elements (VDRE) in der Promoterrregion des camp-Gens begr{\"u}ndet, an das der Vitamin D-Rezeptor Komplex als ligandenabh{\"a}ngiger Transkriptionsfaktor bindet und die Genexpression vermittelt. Die Auswirkungen von Butyrat auf die Genexpression des Cathelicidins werden auf die Modifikation des Acetylierungsstatus der Histonproteine zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Butyrat bewirkt durch eine reversible Hemmung der Histondeacetylase die Hyperacetylierung bestimmter Kernhistone und greift auf diese Weise in die Regulation der Gentranskription ein. Das enterale Ern{\"a}hrungssupplement Intestamin®, das als Pharmakonutrition speziell f{\"u}r schwerkranke Patienten entwickelt wurde, ist reich an Glutamin-Dipeptiden, Tributyrin und Antioxidantien. Der Effekt, den Intestamin® auf die Expression des Cathelicidin Gens aus{\"u}bt, ist wahrscheinlich auf Tributyrin zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Tributyrin, der Ester aus Glycerin und Butyrat, wird durch Hydrolyse zu Butyrat umgesetzt und bewirkt vermutlich die Steigerung der camp-Expression. Eine Co-Stimulation von GEKI 02 Zellen mit 1,25(OH)2D3 plus Butyrat erzielte nach 48 Stunden eine weitere Steigerung der Expression des Cathelicidin Gens gegen{\"u}ber beiden Einzelsubstanzen. In allen anderen getesteten Zelllinien zeigte sich keine synergetische Wirkung der beiden Substanzen. Auch eine Co-Stimulation mit Intestamin® plus Butyrat konnte nicht zu einer st{\"a}rkeren Zunahme der camp-Expression f{\"u}hren als eine Behandlung mit beiden Einzelsubstanzen. Eine synergetische Wirkung der Substanzen 1,25(OH)2D3 und Butyrat in GEKI 02 Zellen k{\"o}nnte durch die Acetylierung der Histone bedingt sein, die eine Auflockerung der Chromatinstruktur bewirkt, was wiederum die Bindung von Transkriptionsfaktoren wie dem Vitamin D-Rezeptor Komplex erleichtert. Die fehlende synergetische Wirkung in allen anderen getesteten Zelllinien k{\"o}nnte mit der Tatsache in Zusammenhang stehen, dass die Induktion der camp-Expression zeitabh{\"a}ngig ist: Vitamin D3 erzielte nach 24 Stunden, Butyrat nach 48 Stunden die deutlichsten Auswirkungen auf die Genexpression des Cathelicidins. Der Einfluss des MEK/ERK Signalweges auf die durch 1,25(OH)2D3, Butyrat und Intestamin® induzierte camp-Expression wurde in den durchgef{\"u}hrten Versuchen mittels des spezifischen MEK 1/2 Inhibitors U0126 untersucht. U0126 blockierte die Induktion des Cathelicidin Gens durch Intestamin® und Butyrat, was die Beteiligung des Signalweges MEK/ERK belegt. Vitamin D3 dagegen {\"u}bt seinen Einfluss auf LL-37 nicht {\"u}ber den Signalweg MEK/ERK aus. Obwohl Vitamin D3 und Butyrat die Expression des Cathelicidin Gens camp induzieren, konnte die Inkubation der Zellen mit beiden Substanzen die antimikrobielle Aktivit{\"a}t der Kolonepithelzellen gegen{\"u}ber E.coli im Vergleich zu unbehandelten Kontrollzellen nicht steigern. Urs{\"a}chlich hierf{\"u}r k{\"o}nnte neben der Wahl eines apathogenen Bakterienstammes das Mikromilieu der Umgebung sein. Außer der Konzentration des Peptids spielen insbesondere der pH-Wert und die Salzkonzentration des Kulturmediums eine wichtige Rolle, da sie die Ausbildung der Sekund{\"a}rstruktur, n{\"a}mlich der \&\#945;-helikalen Konformation, des LL-37 beeinflussen, die f{\"u}r die Interaktion mit Biomembranen erforderlich ist. Aufgrund der zunehmenden Resistenzentwicklung von Bakterien gegen{\"u}ber herk{\"o}mmlichen Antibiotika, w{\"a}chst das Interesse an der Erforschung antimikrobieller Peptide. Exogene Faktoren wie 1,25(OH)2D3, Butyrat und Intestamin® k{\"o}nnen eine Steigerung der Expression des Cathelicidin Gens erzielen. Ob sich dieser Effekt allerdings auch in-vivo zeigt und eventuell therapeutischen Einsatz finden k{\"o}nnte, m{\"u}ssen weitere Studien kl{\"a}ren.},
  subject      = {Calcitriol},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Frisch2007,
  author    = {Frisch, Susanne},
  title     = {Histondeazetylase- Inhibitoren induzieren die Expression des antimikrobiellen Cathelizidins LL-37 in Hepatozyten und in Epithelzellen des Magens und Kolons},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22763},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Antimikrobielle Peptide sind kleine, kationische Peptide, die von Epithelzellen gebildet werden und wie endogene Antibiotika wirken. Es sind mehrere humane Defensine und ein humanes Cathelizidin, namens LL-37, bekannt. In der vorliegenden Dissertation konnte gezeigt werden, dass im Gegensatz zu normalen Kolonepithelzellen, gastrointestinale Karzinomzellen LL-37 nicht exprimieren. Weiterhin wurde der Einfluss von Ern{\"a}hrungsfaktoren, wie Butyrat, auf die Expression von LL-37 untersucht. Da Butyrat ein Histonendeazetylasehemmer ist und als solcher Einfluss auf die Expression verschiedener Genen nehmen kann, wurde noch untersucht, ob die Inhibierung von Histonendeazetylase f{\"u}r die gesteigerte Experession von LL-37 verantwortlich ist. Weiterhin konnte die Blockade der durch Histonendeazetylasehemmer induzierten LL-37 Experession durch einen spezifischen MEK-ERK-Inhibitor nachgewiesen werden.Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass die LL-37 Experession in verschiedenen gastrointestinalen Zellen durch Histonendeazetylashemmer moduliert wird. Dieser Vorgang wird durch den MEK-ERK-Signalweg vermittelt und von Ver{\"a}nderungen des Azetylierungsstatus von Kernhiston- und Nichthistonproteinen begleited.},
  language  = {de}
}