@phdthesis{Knop2023,
  author    = {Knop, Juna-Lisa},
  title     = {Untersuchungen zur Bedeutung von Spaltprodukten des vaskul{\"a}r endothelialen (VE-) Cadherin als Ausl{\"o}ser f{\"u}r die Schrankenst{\"o}rung des Gef{\"a}ßendothels},
  doi       = {10.25972/OPUS-34468},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-344687},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Ein Schl{\"u}sselereignis, welches dem prognosebestimmenden Organversagen bei systemi-schen Entz{\"u}ndungsprozessen und Sepsis vorangeht, ist die Entwicklung einer mikrovas-kul{\"a}ren endothelialen Schrankenst{\"o}rung. Das vaskul{\"a}re endotheliale (VE-) Cadherin als mechanischer Stabilisator der Endothelbarriere spielt dabei eine wichtige Rolle. In der Inflammation werden Spaltprodukte von VE-Cadherin (sVE-Cadherin) gebildet. Ge-genstand der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Hypothese ob diese Spalt-produkte selbst an der St{\"o}rung der endothelialen Barrierefunktion beteiligt sind. Es wurde hierf{\"u}r humanes sVE-Cadherin bestehend aus den extrazellul{\"a}ren Dom{\"a}nen EC1-5 (sVE-CadherinEC1-5) generiert. In Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstands (TER), mit Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen und Western Blot Analysen wird gezeigt, dass sVE-Cadherin dosisabh{\"a}ngig die Barriere Integrit{\"a}t in prim{\"a}ren humanen dermalen Endothelzellen st{\"o}rt. Dies f{\"u}hrt zu einer Reduktion von VE-Cadherin und den assoziierten Proteinen α-, γ- und δ-Catenin und ZO-1, die nach der Applikation von sVE-Cadherin an den Zellgrenzen reduziert sind. Die Interaktion zwischen VE-PTP und VE-Cadherin wird durch sVE-CadherinEC1-5 reduziert. Durch pharmakologische Hem-mung der Phosphataseaktivit{\"a}t von VE-PTP mittels AKB9778 wird der durch sVE-CadherinEC1-5-induzierte Verlust der Endothelbarriere aufgehoben. Dagegen zeigt die direkte Aktivierung von Tie-2 mittels Angiopoetin-1 keinen protektiven Effekt auf die durch sVE-CadherinEC1-5 gest{\"o}rte Endothelbarriere. Weitere Analysen zeigen eine erh{\"o}h-te Expression von GEF-H1 durch sVE-CadherinEC1-5. Diese ist ebenfalls durch AKB9778 hemmbar. Zus{\"a}tzlich zu diesen Untersuchungen wurden die Konstrukte EC1-4 und EC3-5 in ver-schiedene Vektoren kloniert, um zu bestimmen, ob die extrazellul{\"a}re Dom{\"a}ne 5 von VE-Cadherin die dominante Rolle bei den sVE-Cadherin-vermittelten Effekten spielt. Zusammenfassend zeigen diese Untersuchungen zum ersten Mal, dass sVE-CadherinEC1-5 unabh{\"a}ngig von proinflammatorischen Ausl{\"o}sern {\"u}ber die Aktivierung des VE-PTP/RhoA-Signalweges den Zusammenbruch der Endothelbarriere mitversursacht. Dies stellt einen neuen pathophysiologischer Mechanismus dar, der zum Gesamtverst{\"a}ndnis der entz{\"u}ndungsinduzierten Barrierever{\"a}nderungen des Endothels beitr{\"a}gt.},
  subject      = {Endothel},
  language  = {de}
}
@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{MuellerMarschhausen2009,
  author    = {M{\"u}ller-Marschhausen, Katharina},
  title     = {Einfluss von hydrostatischem Druck auf die Integrit{\"a}t des endothelialen Zellverbands},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52039},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband die Blutgef{\"a}ße aus und bilden so eine Barriere zwischen Blut und Interstitium. Der Austausch von Fl{\"u}ssigkeit und Makromolek{\"u}len {\"u}ber diese Barriere wird durch die transzellul{\"a}re und parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t reguliert. Die parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t ist von der Integrit{\"a}t der interzellul{\"a}ren endothelialen Junktionen abh{\"a}ngig. Eine Schw{\"a}chung der Adh{\"a}sion und {\"O}ffnung der Tight Junctions bedingt unweigerlich einen Anstieg der Permeabilit{\"a}t, die bei verschiedenen pathologischen Bedingungen, z.B. inflammatorischen {\"O}demen und allergischem Schock, lebensbedrohlich werden kann. Unter physiologischen Be-dingungen ist das Endothel verschiedenen mechanischen Stimuli wie Scherstress durch den Blutfluß, zyklischer Dehnung durch die Wandspannung und hydrostatischem Druck durch den Blutdruck ausgesetzt. Da die Effekte des hydrostatischen Drucks auf die Biologie der Endothelzelle weitgehend unverstanden sind, sollte in der vorliegenden Arbeit der Einfluss des physiologischen hydrostatischen Drucks auf die Integrit{\"a}t des endothelialen Zellverbands n{\"a}her untersucht werden. Sowohl in mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen als auch in makro-vaskul{\"a}ren Endothelzellen wurde gefunden, dass hydrostatischer Druck von 5-15 cmH2O, wie er typischerweise in Blutkapillaren in vivo herrscht, einen protektiven Einfluss auf die Endothelbarriere gegen{\"u}ber permeabilit{\"a}tssteigernden Einfl{\"u}ssen vermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass eine extrazellul{\"a}re Depletion von Ca2+ durch EGTA zu einem Verlust von VE-Cadherin aus den endothelialen Junktionen mit L{\"u}ckenbildung zwischen den Zellen f{\"u}hrt (dargestellt durch Immunfluoreszenz) und dass dieser Effekt durch die gleichzeitige Applikation eines hydrostatischen Drucks von 15 cmH2O weitgehend verhindert werden konnte. Auch die durch Cytochalasin D induzierte Actindepolymerisation und interzellul{\"a}re L{\"u}ckenbildung sowie die Dissoziation der Zellkontakte und Zellabl{\"o}sung nach Zugabe des Ca2+/Calmodulin-Antagonisten Trifluperazin und die Thrombin-induzierte Zelldissoziation konnten durch gleichzeitige Druckexposition von 15 cmH2O inhibiert werden. Dar{\"u}berhinaus konnte mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik gezeigt werden, dass hydrostatischer Druck die Haftung von mit VE-Cadherin beschichteten Mikroperlen an der endothelialen Zelloberfl{\"a}che sowohl in Abwesenheit von extrazellul{\"a}rem Ca2+ als auch unter Einfluss von Cytochalasin D und Trifluperazin nahezu unvermindert erm{\"o}glichte, w{\"a}hrend ohne hydrostatischen Druck die Mikroperlen unter diesen Bedingungen (Ca2+-Depletion, Cytochalasin D, Trifluperazin) nicht mehr hafteten. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde untersucht, welche Mechanismen an den druckvermittelten Signalwegen beteiligt sein k{\"o}nnten. Es ist bekannt, dass cAMP und auch die Mitglieder der Rho-GTPasen-Familie Endothelbarriere-stabilisierende Funktionen haben. Es konnten jedoch keine signifikanten Ver{\"a}nderungen der cAMP-Konzentrationen sowie der Rho A- und Rac 1-Aktivit{\"a}t in makrovaskul{\"a}ren Endothelzellen unter hydrostatischem Druck von 15 cmH2O innerhalb von 45 Minuten nachgewiesen werden. Da Caveolin-1 in der Literatur eine Rolle in der Mechanotransduktion von zyklischer Dehnung und Scherstress zugesprochen wird, wurden im Labor generierte Endothelzellen aus Caveolin-1-defizienten M{\"a}usen untersucht. Caveolin-1 stabilisiert plasmalemmale Invaginationen, die Caveolae, die eine Vielzahl an Molek{\"u}len mit signalgebenden und -weiterleitenden Funktionen beherbergen. In Caveolin-1-defizienten Endothelzellen war hydrostatischer Druck nicht in der Lage eine Destabilisierung des endothelialen Zellrasens durch Cytochalsin D, Trifluperazin und EGTA zu unterdr{\"u}cken. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben gezeigt, dass ein physiologischer hydrostatischer Druck zur Erhaltung der endothelialen Integrit{\"a}t und ihrer Barrierefunktion beitr{\"a}gt und Caveolin-1-vermittelte Mechanismen bei der Mechanotransduktion des hydrostatischen Drucks eine Rolle spielen.},
  subject      = {Endothel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wiegand2002,
  author    = {Wiegand, Johannes Tobias Martin},
  title     = {Einfluß der extrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration und des Aktinfilamentsystems auf die homophile Interaktion von VE-Cadherin},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3386},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die Barriereeigenschaften des Gef{\"a}ßendothels werden durch Verschluß- und Adh{\"a}renskontakte vermittelt. Das Ca2+-abh{\"a}ngige Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}l VE-Cadherin vermittelt in Adh{\"a}renskontakten die Adh{\"a}sion benachbarter Endothelzellen. Es wurde vermutet, daß die extrazellul{\"a}re Ca2+-Konzentration und das intrazellul{\"a}re Aktinfilamentsystem die Adh{\"a}sionseigenschaften von VE-Cadherin ver{\"a}ndern k{\"o}nnen. Daher wurden diese Einflußfaktoren mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik untersucht. Hierzu wurden Latex-Mikroperlen mit rekombinanten VE-Cadherin-Fc-Molek{\"u}len beschichtet, die damit an VE-Cadherin-Molek{\"u}le von Endothelzellen binden und Zell-Zell-Kontakte simulieren konnten. Es zeigte sich, daß die ausschließlich durch VE-Cadherin vermittelte Interaktion zwischen Mikroperlen und Endothelzellen direkt von der extrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration abh{\"a}ngig war und sich durch eine s-f{\"o}rmige Titrationskurve beschreiben ließ: Die Bindungsh{\"a}ufigkeit der Mikroperlen war bei Ca2+-Konzentrationen nahe 0,0 mM gering (26-27 \%), nahm ab 0,8 mM stark zu (38 \%) und erreichte bei 1,8 mM ein Maximum (65 \%). Halbmaximale Bindung (KD) wurde bei 1,1 mM Ca2+ erreicht. Die Bindung war hochkooperativ (Hill Koeffizient nH = 4,6). Um die Eigenschaften des Aktinfilamentsystems zu ver{\"a}ndern, wurden die Zellen mit Cytochalasin B, Cytochalasin D und dem Ca2+-Ionophor A 23187 inkubiert. Dabei nahm die Bindungsh{\"a}ufigkeit der Mikroperlen deutlich gegen{\"u}ber Kontrollbedingungen ab. Es wurde gefolgert, daß ein intaktes Aktinfilamentsystem unmittelbar die Interaktion zwischen VE-Cadherin-Molek{\"u}len st{\"a}rkte. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern damit neue Erkenntnisse {\"u}ber die Eigenschaften von VE-Cadherin: Die Adh{\"a}sion dieses Molek{\"u}ls wird im physiologischen Ca2+-Bereich reguliert und ist direkt von einem intakten Aktinfilamentsystem abh{\"a}ngig. Es ist vorstellbar, daß die durch VE-Cadherin vermittelten Barriereeigenschaften des Endothels in vivo durch {\"a}hnliche Mechanismen reguliert werden. Ein Abfall der Ca2+-Konzentration im Interzellularspalt unter den f{\"u}r die Adh{\"a}sion kritischen Wert von 1,1 mM k{\"o}nnte durch Agonist-vermittelte {\"O}ffnung von Ca2+-Kan{\"a}len erfolgen. Eingestr{\"o}mtes Ca2+ k{\"o}nnte seinerseits {\"u}ber Aktivierung von Gelsolin zur Fragmentation von Aktinfilamenten f{\"u}hren und so die Adh{\"a}sion weiter schw{\"a}chen.},
  language  = {de}
}