@phdthesis{Quenzer2018,
  author    = {Quenzer, Anne},
  title     = {Der antiproliferative Effekt des Multidrug resistance-Protein 1 (MRP1)-Inhibitors Reversan und der Laktatdehydrogenase (LDH)-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin an kolorektalen Karzinomzellen bei tumorphysiologischen Sauerstoffkonzentrationen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156051},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit waren pharmakologische Untersuchungen zum antiproliferativen Effekt der beiden Laktatdehydrogenase (LDH)-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin sowie des MRP1-Inhibitors Reversan einzeln und in Kombination bei verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen in vitro zu untersuchen. Zus{\"a}tzlich wurde der antiproliferative Effekt der drei Inhibitoren mit dem antiproliferativen Effekt von 5-FU verglichen. Das Konzept zu dieser Arbeit basiert auf Gemeinsamkeiten zwischen LDH und MRP1 in malignen Zellen. Eine ist, dass beide Molek{\"u}le von zahlreichen Tumoren {\"u}berexprimiert werden. Weiter sind beide an der Ausbildung von Chemoresistenz beteiligt und beide werden auch in Hypoxie exprimiert. Zudem wird das f{\"u}r die Funktion von MRP1 notwendige ATP in malignen Zellen haupts{\"a}chlich mit der hyperaktiven Glykoloyse gebildet, deren Stoffumsatz auch von der LDH-Aktivit{\"a}t abh{\"a}ngig ist. Eine kombinierte Inhibition beider Zielstrukturen scheint somit geeignet zu sein, um die Proliferation maligner Zellen gezielt zu hemmen. Da in großen Teilen solider Tumoren hypoxische bzw. anoxische Bedingungen vorherrschen, wurde die Wirksamkeit der drei Inhibitoren auch bei 5 \% und 1 \% Sauerstoff, die als tumorphysiologisch gelten, untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse aus dieser Arbeit sind, dass die beiden LDH-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin und der MRP1-Inhibitor Reversan einen antiproliferativen Effekt bei kolorektalen Karzinomzellen ausl{\"o}sen, der auch f{\"u}r tumorphysiologische Sauerstoffkonzentrationen nachzuweisen war. So verringerte sich durch Natriumoxamat bzw. Galloflavin der Anteil vitaler Zellen um bis zu 45 \% und durch Reversan um bis zu 60 \% bei 5 \% und 1 \% Sauerstoff im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle. Auch unterschiedliche Kombination aus Natriumoxamat, Galloflavin und Reversan f{\"u}hrten zu einer Steigerung des antiproliferativen Effektes, der auch immer bei tumorphysiologischen Konzentrationen nachzuweisen war. Den st{\"a}rksten antiproli-ferativen Effekt wies die Dreifachkombination aus Galloflavin, Natriumoxamat und Reversan auf. So verringerte sich der Anteil vitaler Zellen bei 1 \% Sauerstoff durch diese Kombination auf bis zu 28 \% bei vier der f{\"u}nf kolorektalen Karzinomzelllinien. Die Dreifachkombination wies einen gleichstarken bzw. st{\"a}rkeren antiproliferativen Effekt auf als das Chemotherapeutikum 5-FU und zwar ebenfalls bei 5 \% und 1 \% Sauerstoff. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zum antiproliferativen Effekt von Natriumoxamat, Galloflavin (beides LDH-Inhibitoren) und Reversan (MRP1-Inhibitor) in vitro lassen den Schluss zu, dass das Konzept der Arbeit, einen antiproliferativen Effekt auch bei tumorphysiologischen Sauerstoffkonzentrationen zu induzieren, grunds{\"a}tzlich best{\"a}tigt wurde. Auch l{\"o}ste die gemeinsame Hemmung von LDH und MRP1 einen teilweise st{\"a}rkeren antiproliferativen Effekt aus als 5-FU. Weitere Untersuchungen sind aber ohne Frage n{\"o}tig, um die molekularen Interaktion zwischen LDH und MRP1 sowie ihrer Inhibition im Detail zu verstehen.},
  subject      = {Lactatdehydrogenase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Froelich2012,
  author    = {Fr{\"o}lich, Nadine},
  title     = {Analyse der µ-Opiatrezeptoraktivierung und Signaltransduktion in lebenden Zellen mittels FRET-Mikroskopie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71009},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Der Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer ist ein Ph{\"a}nomen, welches erstmals 1948 von Theodor F{\"o}rster beschrieben wurde. Mit der Entwicklung von Fluoreszenzproteinen konnten in Kombination mit Mikroskopietechniken Einblicke in zellbiologische Vorg{\"a}nge gewonnen werden, die durch biochemische oder physiologische Experimente nicht m{\"o}glich sind. Dabei spielt die hohe zeitliche und r{\"a}umliche Aufl{\"o}sung eine wichtige Rolle. Auf dem Forschungsgebiet der GPCR, welche die gr{\"o}ßte Gruppe von Membranproteinen bei den S{\"a}ugetieren darstellen, wurden insbesondere Erkenntnisse {\"u}ber Konformations{\"a}nderungen der Rezeptoren, die Kinetik der Rezeptoraktivierung und die Interaktion mit intrazellul{\"a}ren Signalproteinen gewonnen. Der µ-Opioidrezeptor geh{\"o}rt zur Familie der GPCR und stellt aufgrund seiner analgetischen Wirkungen eine wichtige pharmakologische Zielstruktur dar. Das Ziel dieser Arbeit war sowohl den Rezeptor als auch seine Signalwege mittels FRET-Mikroskopie zu untersuchen. Zun{\"a}chst sollte ein intramolekularer FRET-Sensor des µ-Opioidrezeptors entwickelt werden, dazu wurden basierend auf den Kenntnissen {\"u}ber die Terti{\"a}rstruktur und dem Aufbau bereits bekannter GPCR-Sensoren verschiedene Rezeptorkonstrukte kloniert. Bei den Konstrukten wurden entweder zwei Fluoreszenzproteine oder ein Fluoreszenzprotein und ein Fluorophor-bindendes Tetracysteinmotiv kombiniert. Auch die Positionen der eingef{\"u}gten Sequenzen wurden in den intrazellul{\"a}ren Dom{\"a}nen variiert, da der Rezeptor auf die Modifikationen mit beeintr{\"a}chtigter Membranlokalisation reagierte. Durch die Optimierung wurden Rezeptoren konstruiert, die an der Zellmembran lokalisiert waren. Jedoch zeigte keines der Rezeptorkonstrukte Funktionalit{\"a}t im Hinblick auf die Rezeptoraktivierung. Im zweiten Teil wurden die pharmakologischen Effekte der Metabolite von Morphin am humanen µ-Opioidrezeptor systematisch analysiert. Dazu wurde die F{\"a}higkeit der Metabolite, Gi-Proteine zu aktivieren und β-Arrestin2 zu rekrutieren, mittels FRET-basierter Messungen an lebenden Zellen untersucht. Außerdem wurde die Affinit{\"a}t der Metabolite zum humanen µ Opioidrezeptor anhand der Verdr{\"a}ngung eines radioaktiven Liganden analysiert. Meine Experimente identifizierten eine Gruppe mit stark agonistischen und eine mit schwach agonistischen Eigenschaften. Die starken Partialagonisten aktivieren den Rezeptor bereits bei nanomolaren Konzentrationen, w{\"a}hrend die schwachen Metabolite den Rezeptor erst bei Konzentrationen im mikromolaren Bereich aktivieren. Die Metabolite Normorphin, Morphin-6-Glucuronid und 6-Acetylmorphin zeigen geringere Potenz als Morphin bei der Gi-Aktivierung aber {\"u}berraschenderweise h{\"o}here Potenz und Effizienz f{\"u}r die β-Arrestin-Rekrutierung. Dies deutet auf eine bevorzugte Aktivierung von β-Arrestin2 hin. Die aus diesen Studien gewonnenen Ergebnisse liefern Hinweise darauf, welche Metabolite bei der Signalverarbeitung am µ Opioidrezeptor in vivo beteiligt sind.},
  subject      = {Opiatrezeptor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Drescher2008,
  author    = {Drescher, Daniel Georg},
  title     = {Untersuchungen zum Einfluss von Alter und Geschlecht auf die Konversion von DHEA in humanen peripheren mononukle{\"a}ren Blutzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37359},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Dehydroepiandrosteron wirkt haupts{\"a}chlich indirekt {\"u}ber nachfolgende Umwandlung in Androgene und {\"O}strogene sowie deren Zwischenprodukte in den peripheren Zielzellen, respektive Immunzellen. In vitro Versuche erbrachten den Nachweis von gesteigerter Interleukin-2 Sekretion durch T-Lymphozyten nach Gabe von DHEA, wohingegen es zu einer Inhibierung der Interleukin-6 Sekretion kam. Dementgegen wird im Altersprozess ein Abfall von DHEA und Interleukin-2 beobachtet bei gleichzeitigem Anstieg von Interleukin-6. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Frage, in wieweit humane periphere mononukle{\"a}re Blutzellen (PBMCs) {\"u}ber Expression und funktionale Aktivit{\"a}t der im DHEA-Downstream-Metabolismus essentiellen Enzyme verf{\"u}gen und ob es alters- bzw. geschlechtsspezifische Unterschiede gibt. Die Studie wurde an 8 gesunden j{\"u}ngeren Frauen sowie 8 gesunden j{\"u}ngeren und 8 gesunden {\"a}lteren M{\"a}nnern durchgef{\"u}hrt. Zur Bestimmung der mRNA-Expression der im DHEA-Downstreammetabolismus notwendigen Steroidenzyme in humanen PBMCs wurden qualitative, semiquantitative und quantitative RT-PCR Analysen sowie PBMC-Enzymfunktionsassays durchgef{\"u}hrt. Hierbei wurden PBMCs mit radioaktiv markiertem 4-14C-Testosteron, 4-14C-Androstendion bzw. 4-14C-DHEA inkubiert, extrahiert und mittels D{\"u}nnschichtchromatographie separiert. Die anschließende quantitative Auswertung der Konversionsprodukte erfolgte durch Phosphorimager-Analyse. Zusammenfassend l{\"a}sst sich aussagen, dass humane periphere mononukle{\"a}re Blutzellen (PBMCs) ausgehend von DHEA {\"u}ber alle notwendigen Steroidenzyme f{\"u}r einen effizienten Downstreammetabolismus zu aktiven Androgenen verf{\"u}gen. Dies konnte sowohl durch den qualitativen und quantitativen Nachweis von mRNA der betreffenden Enzyme als auch durch die nachgewiesene Aktivit{\"a}t in PBMC-Enzymfunktionsassays best{\"a}tigt werden. Dabei zeigten sich signifikante alters- und geschlechtsspezifische Ver{\"a}nderungen im Androgenmetabolismus. Insbesondere konnte eine erh{\"o}hte 17beta-HSD5-Aktivit{\"a}t und -Expression in der {\"a}lteren m{\"a}nnlichen und weiblichen Probandengruppe im Vergleich zur j{\"u}ngeren m{\"a}nnlichen nachgewiesen werden, was sich in signifikant h{\"o}heren Konversionsraten von DHEA zu Androstenediol und Androstenedion zu Testosteron widerspiegelte. Ebenso konnte eine signifikant erh{\"o}hte 5alpha-Reduktase-Aktivit{\"a}t in der {\"a}lteren m{\"a}nnlichen Probandengruppe im Vergleich zur j{\"u}ngeren m{\"a}nnlichen aufgezeigt werden. Dementgegen waren die Konversionsraten von DHEA zu Androstenedion via 3beta-Aktivit{\"a}t unter den einzelnen Probandengruppen {\"a}hnlich. Die vermehrte Konversion von DHEA zum immunmodulatorisch wirksamen Metabolit Androstendiol sowie von Androstendion zu Testosteron entspricht einer vermehrten Androgenaktivierung. Dieses Hochregulieren k{\"o}nnte einen kompensatorischen Mechanismus der peripheren Zielzelle darstellen, dem sinkenden DHEA-Serumspiegel w{\"a}hrend des Alterungsprozesses entgegenzuwirken und kann einen endokrinen Hinweis auf eine „Immunseneszenz" geben.},
  subject      = {Testosteron},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Knaup2008,
  author    = {Knaup, Bastian},
  title     = {In vitro- und ex vivo-Studien zum humanen intestinalen Metabolismus und zu Lipoxygenase-hemmenden Eigenschaften ausgew{\"a}hlter sekund{\"a}rer Pflanzeninhaltsstoffe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-32266},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Um eine Verbindung zwischen den bereits bekannten in vitro-Effekten und der bislang weitgehend ungekl{\"a}rten in vivo-Situation zu kn{\"u}pfen, wurden der intestinale Metabo-lismus sowie die Lipoxygenase-hemmenden Eigenschaften von ausgew{\"a}hlten sekun-d{\"a}ren Pflanzeninhaltsstoffen mit verschiedenen Modellsystemen untersucht. Folgende kamen zur Anwendung: intestinaler Metabolismus Lipoxygenase-hemmende Eigenschaften - menschlicher Speichel - Soja Lipoxygenase-1 - k{\"u}nstlicher Magensaft - 5-Lipoxygenase aus humanen neu- - Ileostomabeutelinhalt trophilen Granulozyten - Kolostomabeutelinhalt Die ex vivo-Modellsysteme (Ileo- und Kolostomabeutelinhalte, 5-Lipoxygenase aus menschlichen neutrophilen Granulozyten) wurden speziell auf metabolische Kompe-tenz beziehungsweise Zellvitalit{\"a}t {\"u}berpr{\"u}ft. Die verwendeten Darminhalte wiesen ein breites Spektrum an Enzymaktivit{\"a}ten und angemessene Zahlen anaerober kolonien-bildender Einheiten auf. Nach Isolierung der neutrophilen Granulozyten aus periphe-rem Humanblut erwiesen sich sowohl Zellvitalit{\"a}t (> 90\% lebende Zellen) als auch Zellkonzentration (> 5000 Zellen/ µl) f{\"u}r unsere Studien als geeignet. Mit diesen sorg-f{\"a}ltig gepr{\"u}ften Modellsystemen wurden folgende Anwendungen untersucht: I. Einfluss des Zuckerrests, der Aglyconstruktur und der Mikroflorakonzentration auf die Hydrolyse von Phenolglycosiden im menschlichen D{\"u}nndarm II. Inkubation der gegen ileale Hydrolyse/Abbau resistenten Verbindungen mit Kolostomabeutelinhalten III. Einfluss des Zuckerrests und der Aglyconstruktur auf die Hydrolyse von Hei-delbeeranthocyanen im menschlichen D{\"u}nn- und Dickdarm IV. Metabolismus von D-Galacturons{\"a}ure und amidiertem Pektin V. Flavonoide und deren intestinale Metabolite als Soja Lipoxygenase-1-Inhibi-toren VI. Anthocyane als Lipoxygenase-Inhibitoren: Studien mit Soja Lipoxygenase-1 sowie 5-Lipoxygenase aus menschlichen neutrophilen Granulozyten Hierzu wurden Quercetin- und p-Nitrophenolglycoside (hier: 3-O-\&\#946;-D-Glucoside, 3-O-\&\#946;-D-Galactoside, 3-O-\&\#945;-L-Arabinoside, 3-O-\&\#946;-D-Xyloside und 3-O-\&\#945;-L-Rhamno-side), anthocyanreicher Heidelbeerextrakt, D-Galacturons{\"a}ure und amidiertes Pektin unter anaeroben \&\#61506;edingungen bei 37°C f{\"u}r 24 beziehungsweise 10 h mit Ileostoma-beutelinhalten von gesunden Probanden inkubiert. Zus{\"a}tzlich wurden Quercetin, Quer-cetin 3-O-\&\#945;-L-rhamnopyranosid, Chlorogens{\"a}ure, Procyanidin B2, (-)-Epicatechin, Phloretin, D-Galacturons{\"a}ure und amidiertes Pektin unter anaeroben Bedingungen bei 37°C f{\"u}r 24 h mit Kolostomabeutelinhalten von gesunden Probanden inkubiert. Die Substrate und Metabolite wurden mittels Hochdruckfl{\"u}ssigchromatographie-Dioden-array-Detektion (HPLC-DAD) und HPLC-Elektrospray-Ionisierung-Tandemmassen-spektrometrie (HPLC-ESI-MS/MS) identifiziert. Die Gehalte von D-Galacturons{\"a}ure und amidierten Pektin wurden nach Carbazolreaktion photometrisch bestimmt. Metha-nol wurde via Headspace Solid-phase Microextraction Gaschromatographie/Massen-spektrometrie (HS-SPME-GC/MS) gemessen; die Bestimmung kurzkettiger Fetts{\"a}uren (SCFA) erfolgte mittels GC-Flammenionisations-Detektion (GC-FID). Die Enzym-versuche wurden spektrophotometrisch ausgewertet, wobei die Bildung des Hydroper-oxidprodukts bei 234 nm beziehungsweise 236 nm verfolgt wurde.},
  subject      = {Metabolismus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Popp2008,
  author    = {Popp, Friedrich},
  title     = {(2,4,6-Trimethoxyphenyl)silane: Verwendung als gesch{\"u}tzte Bausteine f{\"u}r die Synthese siliciumhaltiger Wirkstoffe sowie als Silylierungsreagenzien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27459},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {In Fortf{\"u}hrung der bisher in dieser Forschungsgruppe durchgef{\"u}hrten Studien mit (2,4,6-Trimethoxyphenyl)silanen wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit weitere Untersuchungen zu den Schutzgruppen-Eigenschaften der Si-(2,4,6-Trimethoxyphenyl)-Gruppe angestellt und anschließend die hierbei gewonnenen Erkenntnisse verwendet, um Sila-Analoga bereits bekannter biologisch aktiver Verbindungen {\"u}ber neue Synthesewege mit (2,4,6-Trimethoxyphenyl)silanen darzustellen. Des Weiteren wurden im Rahmen der Untersuchungen zur C/Si-Bioisosterie die pharmakologischen Eigenschaften dieser bereits auf anderem Weg synthetisierten Wirkstoffe in Kooperation mit anderen Forschungsgruppen vervollst{\"a}ndigt. Dar{\"u}ber hinaus wurden auch die Arbeiten zum Thema „(2,4,6-Trimethoxyphenyl)silane als Silylierungsreagenzien f{\"u}r O-Nucleophile" weitergef{\"u}hrt.},
  subject      = {Silicium},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kellert2008,
  author    = {Kellert, Marco},
  title     = {Untersuchungen zum Metabolismus von Furan in Ratte und Maus, sowie zur Reaktivit{\"a}t und Gentoxizit{\"a}t von cis-2-Buten-1,4-dial in vitro und in Zellkultur},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28716},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Furan wird in einer Vielzahl von Speisen durch Hitzebehandlung gebildet und ist kanzerogen in der Leber von Ratte und Maus. Durch die hohe Fl{\"u}chtigkeit von Furan ist eine Expositionsabsch{\"a}tzung auf Basis der Kontamination von Lebensmitteln nur bedingt m{\"o}glich. Ein alternativer Ansatz dazu ist die Identifizierung von Furanmetaboliten als Expositions­biomarker. Nach der Aufnahme wird Furan zun{\"a}chst zum Dialdehyd cis-2-Buten-1,4-dial oxidiert. cis-2-Buten-1,4-dial besitzt mehrere elektrophile Strukturelemente, welche eine Reaktion mit Protein und DNS wahrscheinlich machen und damit zur bekannten Toxizit{\"a}t von Furan beitragen k{\"o}nnen. Es stellt sich in diesem Zusammenhang die Frage, ob eine Reaktion mit Protein die Reaktion mit der DNS verhindern kann und somit keine direkt gentoxischen Effekte auftreten. F{\"u}r ein kanzerogenes Agens ohne direkte gentoxische Wirkung kann eine Schwellendosis unterhalb derer kein DNS-Schaden auftritt diskutiert werden. F{\"u}r eine fundierte Risikobewertung bez{\"u}glich der Aufnahme von Furan {\"u}ber die Nahrung ist dies unabdingbar. In der vorliegenden Arbeit wurde nach der oralen Gabe von Furan im Urin von Fischer 344 Ratten nach Metaboliten gesucht. Eine Kontrollgruppe erhielt nur die Tr{\"a}gersubstanz {\"O}l. Das vor und nach Exposition {\"u}ber jeweils zwei 24 Stunden Perioden gesammelte Urin wurde mittels einer Tandemmassenspektrometrie-Methode analysiert. Die Methode bestand aus einem Full-Scan und einer dar{\"u}ber gesteuerten Aufzeichnung eines Fragmentionenspektrums. Die Full-Scan-Daten wurden mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse untersucht. In der ersten Sammelperiode nach der Behandlung konnten durch die erste Hauptkomponente die behandelten von den unbehandelten Tieren getrennt werden. Aus den f{\"u}r die Trennung relevanten Verbindungen konnten f{\"u}nf Biomarker strukturell aufgekl{\"a}rt werden. In einer weiteren Tierstudie an Ratten und M{\"a}usen wurde die Kinetik und die Dosis-Wirkungs-Beziehung der identifizierten Biomarker untersucht. Die gezielte LC-MS/MS-Analyse der Urine auf die identifizierten Biomarker hin zeigte, dass in der Ratte alle und in der Maus alle bis auf einen dosisabh{\"a}ngig anstiegen. Die Kinetik der Ausscheidung lieferte wertvolle Hinweise auf die Entstehung der Biomarker. Die Ausscheidung der Biomarker mit Lysinstruktur erfolgte {\"u}ber mehr als 72 Stunden. Dies war ein Hinweis auf eine Freisetzung aus Protein. Die Ausscheidung der restlichen Verbindungen erfolgte ausschließlich in den ersten 24 Stunden. Die in der Literatur vorhandenen Daten zur Gentoxizit{\"a}t von Furan und cis-Buten-1,4-dial sind unschl{\"u}ssig und unvollst{\"a}ndig. In der vorliegenden Arbeit wurde cis-2-Buten-1,4-dial im Ames Stamm TA104 und in L5178Y Mauslymphomzellen auf Mutagenit{\"a}t und Gentoxizit{\"a}t untersucht. Durch starke Zytotoxizit{\"a}t war der Konzentrationsbereich auf 4.5 µmol/Platte limitiert. Innerhalb dieses Bereich konnte mit der Vorinkubationsvariante des Ames-Tests keine Mutagenit{\"a}t beobachtet werden. Die L5178Y Mauslymphomzellen wurden mit Standardprotokollen f{\"u}r den Mikrokern-Test, Kometen-Test und den Thymidinkinase-Test untersucht. Der Konzentrationsbereich von cis-2-Buten-1,4-dial erstreckte sich bis 100 µM, konnte aber auf Grund der starken Zytotoxizit{\"a}t nur bis 25 µM ausgewertet werden. Dennoch konnte bereits in diesem Bereich ein 1.7- bzw. 2.2-facher Anstieg im Kometen- bzw. Thymidinkinase-Test beobachtet werden. Verglichen mit der Positivkontrolle Methylmethansulfonat hatte cis-2-Buten-1,4-dial bei einer deutlich h{\"o}heren Zytotoxizit{\"a}t eine {\"a}hnliche Potenz bez{\"u}glich der Mutagenit{\"a}t und Gentoxizit{\"a}t. Um das DNS-vernetzende Potential von cis-2-Buten-1,4-dial zu bestimmen wurde eine Variante des Kometen-Tests verwendet. Es wurde dabei untersucht, ob die Vorbehandlung von Zellen mit cis-2-Buten-1,4-dial die durch \&\#947;-Strahlung induzierbaren Kometen reduzieren kann. W{\"a}hrend die Positivkontrolle Glutaraldehyd die Kometen tats{\"a}chlich verringerte, blieb dieser Effekt bei cis-2-Buten-1,4-dial aus. Im Gegenteil, bei einer Konzentration von \&\#8805;100 mM konnte durch die Zunahme von Zellen mit beginnender Apoptose ein Anstieg der Kometen beobachtet werden. Obwohl cis-2-Buten-1,4-dial sehr deutliche gentoxische und mutagene Effekte zeigte, beschr{\"a}nkte die hohe Zytotoxizit{\"a}t den auswertbaren Bereich. M{\"o}glicherweise kann diese Problematik einen Teil der unschl{\"u}ssigen Ergebnisse erkl{\"a}ren, sicher ist jedoch, dass f{\"u}r die Untersuchung der Mechanismen der Toxizit{\"a}t und Kanzerogenit{\"a}t ein Beitrag von nicht gentoxischen Effekten diskutiert werden muss.},
  subject      = {Metabolismus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schwarz2008,
  author    = {Schwarz, Roland},
  title     = {Modellierung von Metabolismus, Transkriptom und Zellentwicklung bei Arabidopsis, Listerien und anderen Organismen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27622},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im gleichen Maße wie informatisches Wissen mehr und mehr in den wissenschaftlichen Alltag aller Lebenswissenschaften Einzug gehalten hat, hat sich der Schwerpunkt bioinformatischer Forschung in st{\"a}rker mathematisch und informatisch-orientierte Themengebiete verschoben. Bioinformatik heute ist mehr als die computergest{\"u}tzte Verarbeitung großer Mengen an biologischen Daten, sondern hat einen entscheidenden Fokus auf der Modellierung komplexer biologischer Systeme. Zur Anwendung kommen hierbei insbesondere Theorien aus dem Bereich der Stochastik und Statistik, des maschinellen Lernens und der theoretischen Informatik. In der vorliegenden Dissertation beschreibe ich in Fallstudien die systematische Modellierung biologischer Systeme aus einem informatisch - mathematischen Standpunkt unter Anwendung von Verfahren aus den genannten Teilbereichen und auf unterschiedlichen Ebenen biologischer Abstraktion. Ausgehend von der Sequenzinformation {\"u}ber Transkriptom, Metabolom und deren regulatorischer Interaktion hin zur Modellierung von Populationseffekten werden hierbei aktuelle biologische Fragestellungen mit mathematisch - informatischen Modellen und einer Vielzahl experimenteller Daten kombiniert. Ein besonderer Augenmerk liegt dabei auf dem Vorgang der Modellierung und des Modellbegriffs als solchem im Rahmen moderner bioinformatischer Forschung. Im Detail umfassen die Projekte (mehrere Publikationen) die Entwicklung eines neuen Ansatzes zur Einbettung und Visualisierung von Multiplen Sequenz- und Sequenz-Strukturalignments, illustriert am Beispiel eines Hemagglutininalignments unterschiedlicher H5N1 Varianten, sowie die Modellierung des Transkriptoms von A. thaliana, bei welchem mit Hilfe einer kernelisierten nicht-parametrischen Metaanalyse neue, an der Infektionsabwehr beteiligten, Gene ausfindig gemacht werden konnten. Desweiteren ist uns mit Hilfe unserer Software YANAsquare eine detaillierte Untersuchung des Metabolismus von L. monocytogenes unter Aktivierung des Transkriptionsfaktors prfA gelungen, dessen Vorhersagen durch experimentelle 13C Isotopologstudien belegt werden konnten. In einem Anschlußprojekt war der Zusammenhang zwischen Regulation des Metabolismus durch Regulation der Genexpression und der Fluxverteilung des metabolischen Steady- State-Netzwerks das Ziel. Die Modellierung eines komplexen organismischen Ph{\"a}notyps, der Zellgr{\"o}ßenentwicklung der Diatomee Pseudo-nitzschia delicatissima, schließt die Untersuchungen ab.},
  subject      = {Bioinformatik},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Labib2006,
  author    = {Labib, Samira},
  title     = {Ex-vivo-Studien zum intestinalen Metabolismus von Flavonoiden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18466},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Das erste Ziel der vorliegenden Arbeit war, ein Modell zu etablieren, mit dessen Hilfe Interaktionen zwischen Flavonoiden und Dickdarmbakterien schnell und zuverlaessig erfasst werden koennen, ohne hierzu aufwendige Humanstudien einzusetzen. Zu diesem Zweck wurde Schweine-Caecum eingesetzt; Mensch und Schwein weisen eine grosse Aehnlichkeit hinsichtlich der Anatomie und Physiologie des Gastrointestinaltraktes auf. In einer speziell entwickelten Anaerobenkammer erfolgte unter anoxischen Bedingungen die Inkubation von Modellverbindungen wie Quercetin (3,5,7,3',4'-Pentahydroxyflavon), ein hinsichtlich seiner Metabolisierung schon ausfuehrlich untersuchtes Flavonol, Chrysin (5,7-Dihydroxyflavon), Naringenin (5,7,4'-Trihydroxyflavanon) und Hesperetin (5,7,3'-Trihydroxy-4'-methoxyflavanon) mit dem Caecum-Inhalt. Die Identifizierung und Strukturaufklaerung der im Zeitraum von 24 h gebildeten Metabolite erfolgte mittels Hochleistungs-fluessigchromatographie-Diodenarray-Detektion (HPLC-DAD), HPLC-Elektrospray-Ionisierung-Tandemmassenspekrometrie (ESI-MS/MS) und Kapillargaschromatographie-Massenspektrometrie (HRGC-MS). Unter den gewaehlten experimentellen Bedingungen wandelte die Schweine-Caecum-Mikroflora Quercetin in Phloroglucin, 3,4-Dihydroxyphenylessigsaeure und 3,4-Dihydroxytoluol um. Das Flavon Chrysin wurde hingegen nicht abgebaut. Naringenin wurde zu 3-(4-Hydroxyphenyl)-propionsaeure und 3-Phenylpropionsaeure metabolisiert; aus Hesperetin entstanden via Eriodictyol Phloroglucin und 3-(3-Hydroxyphenyl)-propionsaeure. Der mittels HPLC-DAD-Analytik untersuchte zeitliche Verlauf des mikrobiellen Abbaus von Quercetin, Naringenin und Hesperetin zeigte einen langsamen Abbau von Naringenin im Gegensatz zur schnellen Metabolisierung von Quercetin und Hesperetin. Die erhaltenen Resultate stimmten mit Literaturergebnissen sehr gut ueberein und belegten somit die Anwendbarkeit von Schweine-Caecum als geeignetes ex-vivo-Modell zur Untersuchung des intestinalen Metabolismus von Flavonoiden. Mit dem entwickelten Modell wurde in weiteren Studien die Biotransformation ausgewaehlter Flavonoide im Dickdarm simuliert. Neben Ringspaltungen, Hydrolyse, Demethylierungs- und Dehydroxylierungsreaktionen entstanden bevorzugt aromatische Carbonsaeuren. So wurde beispielhaft das erstmals auf seine intestinale Metabolisierung untersuchte Hispidulin (5,7,4'-Trihydroxy-6-methoxyflavon) - ein hoch wirksamer Benzodiazepinrezeptor-Ligand - durch die Schweine-Caecum-Mikroflora rasch zu Scutellarein O-demethyliert, welches dann langsam zu 3-(4-Hydroxyphenyl)-propionsaeure weiter abgebaut wurde. Anhand der beobachteten Abbaukinetik ergab sich der Hinweis, dass Flavonoide in Abhaengigkeit von ihrem jeweiligen Substitutionsmuster unterschiedlich schnell von den Darmbakterien umgesetzt werden. Da auch Ausmass und Geschwindigkeit des Abbaus von Flavonoiden deren Bioverfuegbarkeit beeinflussen, war es ein weiteres Ziel dieser Arbeit zu ueberpruefen, inwieweit ein Zusammenhang zwischen Hydroxylierungsgrad des B-Ringes von Flavonoiden und deren mikrobiellen Abbaurate besteht. Hierzu wurden Flavonole, d.h. Galangin (3,5,7-Trihydroxyflavon), Kaempferol (3,5,7,4'-Tetrahydroxyflavon) und erneut Quercetin sowie Flavone, d.h. Chrysin, Apigenin (5,7,4'-Trihydroxyflavon) und Luteolin (5,7,3',4'-Tetrahydroxyflavon), die sich jeweils lediglich im Hydroxylierungsgrad des B-Ringes unterscheiden, ausgewaehlt und als Substrate (in jeweils gleicher Konzentration) fuer die Umsetzung durch Schweine-Caecum-Mikroflora gleicher Donoren eingesetzt. Der mikrobielle Abbau wurde ueber einen Zeitraum von 24 Stunden mittels HPLC-DAD-Analysen verfolgt. Ein Vergleich der mikrobiellen Umsetzungsraten der geprueften Flavonole und Flavone liess den Schluss zu, dass unabhaengig von der Flavonoid-Unterklasse eine Hydroxylierung in Position C-4' des B-Ringes den Abbau von Flavonoiden foerdert (bei den Flavonen sogar erst ermoeglicht) und dass eine zusaetzliche Hydroxylierung des B-Ringes keinerlei Einfluss auf den Abbau hat. Die Ergebnisse dieser Studie lassen weiterhin vermuten, dass die Hydroxylierung in Position C-3 des C-Ringes eine foerdernde Rolle im Abbau von Flavonoiden durch caecale Mikroflora spielt. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgten ferner Untersuchungen zur Interaktion von Flavonoiden mit alpha-Glucosidase aus Schweine-Caecum. Als potentielle Hemmstoffe kamen die Flavone Scutellarein, Baicalein und Luteolin zur Verwendung; als Substrate wurden p-Nitrophenyl-alpha-D-glucopyranosid und Saccharose eingesetzt. Fuer keines der eingesetzten Flavonoide war ein Einfluss auf die Aktivitaet der alpha-Glucosidase festzustellen. Diese Ergebnisse weisen auf strukturelle Unterschiede zwischen bakteriellen alpha-Glucosidasen und solchen aus dem Duenndarm der Saeugetiere hin, bei denen fuer u. a. Scutellarein und Baicalein hohe alpha-Glucosidase-Inhibitor-Aktivitaet beschrieben worden ist.},
  subject      = {Flavonoide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Colnot2001,
  author    = {Colnot, Thomas},
  title     = {Beurteilung von Phyto- und Xeno{\"o}strogenen am Beispiel ausgew{\"a}hlter Substanzen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1180438},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Bei Daidzein und Bisphenol A handelt es sich um zwei Vertreter einer Klasse von Stoffen, die als „Umwelthormone" (engl. endocrine disrupter) bezeichnet werden. Aus der Gruppe der Phyto{\"o}strogene wurde Daidzein als wichtiger Vertreter, der in hohen Konzentrationen in vielen Nutzpflanzen und Nahrungsmitteln vorkommt, ausgew{\"a}hlt. Sojaprodukte, die den gr{\"o}ßten Beitrag einer menschlichen Exposition gegen Daidzein liefern, werden in zunehmendem Maße auch in westlichen L{\"a}ndern konsumiert. Bisphenol A wurde als Vertreter der Xeno{\"o}strogene gew{\"a}hlt, da es - was Weltjahresproduktion und Verwendung angeht - die wohl wichtigste Substanz dieser Gruppe darstellt. Im ersten Teil der Arbeit wurde die Biotransformation und Toxikokinetik der beiden Verbindungen nach oraler Gabe in der Ratte aufgekl{\"a}rt. Dabei konnte gezeigt werden, daß die orale Bioverf{\"u}gbarkeit beider Substanzen in der Ratte sehr gering war. Maximal zehn Prozent der jeweils applizierten Dosis konnten im Urin der Tiere wiedergefunden werden. Als Hauptmetabolit wurden sowohl von Daidzein als auch von Bisphenol A das jeweilige Glucuronid-Konjugat gebildet. Bei Daidzein {\"u}berwog in der m{\"a}nnlichen Ratte zus{\"a}tzlich das Sulfat-Konjugat. Der Anteil an freier, d.h. unkonjugierter Verbindung betrug im Urin der Tiere zwischen 1 und 3 Prozent der Dosis. Außer den Phase II-Konjugaten, die aufgrund ihrer mangelnden {\"o}strogenen Wirksamkeit zu einer Detoxifizierung der beiden Verbindungen f{\"u}hrte, konnten nach Gabe von Bisphenol A in der Ratte keine weiteren Metabolite identifiziert werden. Nach Exposition mit Daidzein konnten in den Faeces der Tiere in geringem Umfang die beiden reduktiven Metabolite Equol und O-DMA gefunden werden. Diese wurden wahrscheinlich im Magen-Darm-Trakt durch die Bakterien der Darmflora gebildet. Sowohl Daidzein als auch Bisphenol A wurden bei der Ratte nur unvollst{\"a}ndig aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert; der Großteil der gegebenen Dosis wurde als unver{\"a}nderte Substanz in den Faeces wiedergefunden. Bei Bisphenol A wurde die Ausscheidung zudem durch einen ausgepr{\"a}gten enterohepatischen Kreislauf verz{\"o}gert. Im zweiten Teil der Arbeit wurden zun{\"a}chst empfindliche GC/MS- und HPLC-Methoden zur Quantifizierung der Verbindungen in humanen Plasma- und Urinproben entwickelt. Danach wurden freiwillige Probanden oral mit jeweils 5 mg Daidzein bzw. d16-Bisphenol A exponiert, um Daten zur Biotransformation und Toxikokinetik der beiden Substanzen im Mensch zu erhalten. Wegen des deutlich meßbaren Hintergrundes an Bisphenol A, das in allen Kontrollproben nachweisbar war, wurde f{\"u}r die Humanstudie die deuterierte Verbindung gegeben, f{\"u}r die kein st{\"o}render Hintergrund meßbar war. Die Bioverf{\"u}gbarkeit der Gesamt-Substanz (freie Verbindung + Konjugate) im Menschen war in beiden F{\"a}llen deutlich h{\"o}her als in der Ratte. Von Daidzein wurden 40 Prozent (Ratte 10 Prozent), von Bisphenol A > 95 Prozent (Ratte 13 Prozent) der applizierten Dosis im Urin der Probanden wiedergefunden. Dabei zeigte sich ein sehr effizienter Phase II-Metabolismus; weniger als 1 Prozent der Glucuronid-Konjugatkonzentrationen wurden als unver{\"a}nderte Substanz gefunden. Das Glucuronid stellte in beiden F{\"a}llen den einzigen nachweisbaren Metaboliten dar. Die Elimination von Daidzein und Bisphenol A verlief in den beiden Studien sehr schnell nach einer Kinetik erster Ordnung. Im Gegensatz zu der Ratte konnten auch bei Bisphenol A keine Auff{\"a}lligkeiten in den Ausscheidungskurven beobachtet werden, Hinweise auf einen enterohepatischen Kreislauf im Menschen wurden nicht gefunden. Im Falle von Bisphenol A wurde fast die komplette applizierte Dosis (> 95 Prozent) in Form des Glucuronides im Urin wiedergefunden. Anhand der erhobenen Daten wurde anschließend eine Beurteilung des Risikos f{\"u}r den Menschen abgegeben.},
  subject      = {Phyto{\"o}strogen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Graefe2001,
  author    = {Gr{\"a}fe, Eva Ulrike},
  title     = {Relative systemische Verf{\"u}gbarkeit und Pharmakokinetik von Quercetin und Quercetinglykosiden (Quercetin-4'-0-glucosid und Quercetin-3-0-rutinosid) im Menschen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1333},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Aufgrund seiner potentiell gesundheitsfoerdernden Wirkung wurde das Falvonol Quercetin in den letzten Jahren intensiv untersucht. Daten zur Bioverfuegbarkeit nach oraler Applikation sind jedoch selten und widerspruechlich. Fruehere Untersuchungen deuteten darauf hin, dass die Disposition von Quercetin von der Zuckerkomponente des Glykosids oder der Pflanzenmatrix abhaengen koennte. Um den Einfluss der Zuckerkomponente oder der Matrix auf die Resorption von Quercetin festzustellen, wurden zwei isolierte Quercetinglykoside sowie zwei Pflanzenextrakte in einer vierarmigen, randomisierten cross-over Studie an 12 gesunden Probanden getestet. Jeder Proband erhielt eine Zwiebelzubereitung oder Quercetin-4'-O-glucosid, jeweils entsprechend 100 mg Quercetinaglykon, sowie Quercetin-3-O-rutinosid oder Buchweizenkrauttee entsprechend 200 mg Quercetinaglykon. Die Proben wurden mittels HPLC und Coulometrischer Arraydetektion analysiert. Im Plasma wurden ausschliesslich Quercetinglucuronide detektiert. Freies Quercetin und die Glykoside waren nicht nachweisbar. Die Bioverfuegbarkeit und Pharmakokinetik nach Applikation von Zwiebeln und Quercetin-4'-glucosid zeigte keine signifikanten Unterschiede. Maximale Plasmakonzentrationen von 2.3±1.5 µg·mL-1 and 2.1±1.6 µg·mL-1 (MW±SD) wurden nach 0.7±0.2 h und 0.7±0.3 h erreicht. Nach Einnahme von Buchweizenkraut und Rutin wurden maximale Plasmakonzentrationen (trotz der doppelten Dosis) von nur 0.6±0.7 µg·mL-1 und 0.3±0.3 µg·mL-1 nach 4.3±1.8 h bzw. 7.0±2.9 h erreicht. Die terminale Halbwertszeit lag bei ca. 11 h fuer alle vier Pruefpraeparate. Die Disposition von Quercetin ist daher primaer von der Zuckerkomponente abhaengig. Zu einem geringern Anteil beeinflusst die Pflanzenmatrix im Falle von Buchweizenkrauttee sowohl Geschwindigkeit als auch Ausmass der Resorption. Der Resorptionsort scheint fuer Quercetin-4'-O-glucoside und Quercetin-3-O-rutinoside unterschiedlich zu sein. Die bedeutung spezifischer carrier fuer die Resorption von Quercetinglykosiden sowie von intestinalen ß-Glucosidasen muss in weiteren Untersuchungen geklaert werden.},
  subject      = {Mensch},
  language  = {de}
}