@article{SalvadorBurekFoerster2015,
  author    = {Salvador, Ellaine and Burek, Malgorzata and F{\"o}rster, Carola Y.},
  title     = {Stretch and/or oxygen glucose deprivation (OGD) in an in vitro traumatic brain injury (TBI) model induces calcium alteration and inflammatory cascade},
  series = {Frontiers in Cellular Neuroscience},
  volume    = {9},
  journal   = {Frontiers in Cellular Neuroscience},
  number    = {323},
  doi       = {10.3389/fncel.2015.00323},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148255},
  year      = {2015},
  abstract  = {The blood-brain barrier (BBB), made up of endothelial cells of capillaries in the brain, maintains the microenvironment of the central nervous system. During ischemia and traumatic brain injury (TBI), cellular disruption leading to mechanical insult results to the BBB being compromised. Oxygen glucose deprivation (OGD) is the most commonly used in vitro model for ischemia. On the other hand, stretch injury is currently being used to model TBI in vitro. In this paper, the two methods are used alone or in combination, to assess their effects on cerebrovascular endothelial cells cEND in the presence or absence of astrocytic factors. Applying severe stretch and/or OGD to cEND cells in our experiments resulted to cell swelling and distortion. Damage to the cells induced release of lactate dehydrogenase enzyme (LDH) and nitric oxide (NO) into the cell culture medium. In addition, mRNA expression of inflammatory markers interleukin (I L)-6, IL-1\(\alpha\) chemokine (C-C motif) ligand 2 (CCL2) and tumor necrosis factor (TNF)-\(\alpha\) also increased. These events could lead to the opening of calcium ion channels resulting to excitotoxicity. This could be demonstrated by increased calcium level in OGD-subjected cEND cells incubated with astrocyte-conditioned medium. Furthermore, reduction of cell membrane integrity decreased tight junction proteins claudin-5 and occludin expression. In addition, permeability of the endothelial cell monolayer increased. Also, since cell damage requires an increased uptake of glucose, expression of glucose transporter glut1 was found to increase at the mRNA level after OGD. Overall, the effects of OGD on cEND cells appear to be more prominent than that of stretch with regards to TJ proteins, NO, glutl expression, and calcium level. Astrocytes potentiate these effects on calcium level in cEND cells. Combining both methods to model TBI in vitro shows a promising improvement to currently available models.},
  language  = {en}
}
@article{RoesingSalvadorGuentzeletal.2020,
  author    = {R{\"o}sing, Nils and Salvador, Ellaine and G{\"u}ntzel, Paul and Kempe, Christoph and Burek, Malgorzata and Holzgrabe, Ulrike and Soukhoroukov, Vladimir and Wunder, Christian and F{\"o}rster, Carola},
  title     = {Neuroprotective Effects of Isosteviol Sodium in Murine Brain Capillary Cerebellar Endothelial Cells (cerebEND) After Hypoxia},
  series = {Frontiers in Cellular Neuroscience},
  volume    = {14},
  journal   = {Frontiers in Cellular Neuroscience},
  issn      = {1662-5102},
  doi       = {10.3389/fncel.2020.573950},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-215013},
  year      = {2020},
  abstract  = {Ischemic stroke is one of the leading causes of death worldwide. It damages neurons and other supporting cellular elements in the brain. However, the impairment is not only confined to the region of assault but the surrounding area as well. Besides, it also brings about damage to the blood-brain barrier (BBB) which in turn leads to microvascular failure and edema. Hence, this necessitates an on-going, continuous search for intervention strategies and effective treatment. Of late, the natural sweetener stevioside proved to exhibit neuroprotective effects and therapeutic benefits against cerebral ischemia-induced injury. Its injectable formulation, isosteviol sodium (STVNA) also demonstrated favorable results. Nonetheless, its effects on the BBB have not yet been investigated to date. As such, this present study was designed to assess the effects of STVNA in our in vitro stroke model of the BBB.The integrity and permeability of the BBB are governed and maintained by tight junction proteins (TJPs) such as claudin-5 and occludin. Our data show increased claudin-5 and occludin expression in oxygen and glucose (OGD)-deprived murine brain capillary cerebellar endothelial cells (cerebEND) after STVNa treatment. Likewise, the upregulation of the transmembrane protein integrin-αv was also observed. Finally, cell volume was reduced with the simultaneous administration of STVNA and OGD in cerebEND cells. In neuropathologies such as stroke, the failure of cell volume control is a major feature leading to loss of cells in the penumbra as well as adverse outcomes. Our initial findings, therefore, point to the neuroprotective effects of STVNA at the BBB in vitro, which warrant further investigation for a possible future clinical intervention.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Blecharz2009,
  author    = {Blecharz, Kinga Grażyna},
  title     = {Molekulare Ziele der Glukokortikoidbehandlung unter verschiedenen pathophysiologischen Bedingungen in einem in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57256},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die Integrit{\"a}t der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist bei vielen Erkrankungen des humanen zentralen Nervensystems (ZNS) beeintr{\"a}chtigt. Unter verschiedenen neuroinflammatorischen Bedingungen, wie bei zerebralen Isch{\"a}mien, Traumata, Hirntumoren oder der Multiplen Sklerose (MS), kommt es zum Verlust der protektiven Schrankenfunktion. Zu den ersten Anzeichen des BHS-Zusammenbruchs z{\"a}hlt der Verlust der Zell-Zell-Adh{\"a}sion: der Adh{\"a}rens- und Occludenskontakte. Therapeutische Maßnahmen dieser Krankheiten beinhalten Behandlungen mit Glukokortikoiden (GCs), wobei der Mechanismus und die Wirkungsweise dieser Substanzen bis heute nicht vollkommen aufgekl{\"a}rt sind. In der zerebralen Hirnendothelzelllinie cEND [Forster C, Silwedel C, Golenhofen N, Burek M, Kietz S, Mankertz J \& Drenckhahn D. (2005). Occludin as direct target for glucocorticoid-induced improvement of blood-brain barrier properties in a murine in vitro system. J Physiol 565, 475-486] wurde eine Funktionsverbesserung der Endothelbarriere durch die Expressionerh{\"o}hung von Occludin nach GC-Behandlung bereits analysiert. Daraufhin wurden andere Kandidaten des apikalen Junktionssystems gesucht, die positiv auf GC-Gabe ansprechen. Der erste Teil der Arbeit pr{\"a}sentiert den positiven Einfluss der Dexamethason-Behandlung auf die Expression des Adh{\"a}renskontakt-Proteins VE- (Vascular-Endothelial) Cadherin in cEND-Zellen. Dabei wurde eine Reorganisation des Zytoskeletts, eine verst{\"a}rkte Verankerung des VE-Cadherins an das Zytoskelett, sowie eine einhergehende Morphologie{\"a}nderung der behandelten Zellen beobachtet. Untersuchungen der Transkriptionsaktivierung des VE-Cadherin-Promoters nach Dexamethason-Behandlung, wiesen auf einen indirekten Steroid-Effekt hin, der zu einer Erh{\"o}hung der VE-Cadherin-Proteinsynthese f{\"u}hrte. Somit sind GCs wichtig f{\"u}r die Proteinsynthese und -organisation beider Kontaktproteinarten: der Adh{\"a}rens- und Occludenskontakte in mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen. Die Beeintr{\"a}chtigung der BHS-Integrit{\"a}t mit Ver{\"a}nderungen der Occludenskontaktexpression z{\"a}hlt zu den fr{\"u}hen Ereignissen bei der Entstehung einer Inflammation des ZNS, wie beispielsweise bei der MS. Im zweiten Teil der Dissertation wurde die Herunterregulation von Occludenskontaktproteinen in der cEND-Zelllinie untersucht. Dabei wurden cEND-Zellen mit Seren von Patienten, die sich in zwei verschiedenen Stadien der MS befanden, behandelt: in der akuten Exazerbationsphase oder der Remissionsphase, und auf die Protein- und Genexpression mit und ohne Dexamethasons-Behandlung untersucht. Es konnte ein negativer Effekt auf den Barrierewiderstand und die Occludenskontaktexpression, sowie eine erh{\"o}hte MMP-9-Genexpression nach Krankheitssereninkubation gezeigt werden. Die Dexamethason-Behandlung ergab eine geringe, aber keine vollst{\"a}ndige Rekonstitution der Barrierefunktion. Anhand dieser Studie konnte jedoch erstmals eine Erniedrigung der Protein- und mRNA-Synthese von Claudin-5 und Occludin in Remissionspatientenseren inkubierten cEND-Zellen demonstriert werden. Somit k{\"o}nnten diese Erkenntnisse zur Pr{\"a}diagnose einer bevorstehenden Exazerbationsphase der MS eingesetzt werden. Eine Langzeit-GC-Behandlung f{\"u}hrt zu zahlreichen Nebenwirkungen, u. a. zum Bluthochdruck, welcher aufgrund einer eingeschr{\"a}nkten Produktion des vasodilatativen Faktors Stickstoffmonoxid, NO, im myokardialen Endothel hervorgerufen wird. Ver{\"a}nderungen in der NO-Produktion, wie auch anderer Faktoren der NO-Signalkaskade in der myokardialen Endothelzelllinie MyEND unter Einfluss von Dexamethason standen im Zentrum des dritten Teils dieser Arbeit. W{\"a}hrend keine Ver{\"a}nderungen in der Expression der endothelialen NO-Synthase, eNOS, nach GC-Behandlung gezeigt werden konnten, wurden repressive Einfl{\"u}sse von Dexamethason auf die Enzymaktivit{\"a}t der eNOS in MyEND-Zellen untersucht. GC-Gabe f{\"u}hrte zur einer herabgesetzten Synthese des essenziellen Co-Faktors der eNOS, des Tetrahydrobiopterins, BH4, sowie zu einer Herunterregulation der GTP-Cyclohydrolase-1 (GTPCH-1), des geschwindigkeitsbestimmenden Enzyms der BH4-Produktion. Im Gegensatz zu bisherigen Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen, konnte in der vorliegenden Studie belegt werden, dass die Herunterregulation der GTPCH-1 mRNA-Level auf den Liganden-abh{\"a}ngigen proteasomalen Abbau des Glukokortikoid-Rezeptors (GR) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Das 26S-Proteasom moduliert die GR-abh{\"a}ngige Genexpression durch Kontrolle des Umsatzes und des Recyclings des Rezeptors selbst, wodurch eine regulierte Hormonresponsivit{\"a}t gew{\"a}hrleistet wird. Die Aufhebung des Liganden-abh{\"a}ngigen Abbaus des GR-Proteins durch gezielte Proteasominhibition, sowie durch eine {\"U}berexpression des ubiquitinylierungsdefekten GR-Konstruktes, K426A-GR, in Dexamethason-behandelten MyEND-Zellen resultierte in einer Erh{\"o}hung der GTPCH-1-Expression, sowie einer gesteigerten eNOS-Aktivit{\"a}t. Die hier beschriebenen Ergebnisse erlauben einen innovativen Einblick in die Erkenntnisse zur GC-vemittelten Hypertonie. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass GC-Behandlungen von mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen zu einer Stabilisierung der Endothelbarriere f{\"u}hren. Unter pathologischen Bedingungen, wie der MS, wird der protektive GC-Effekt durch andere Faktoren beeintr{\"a}chtigt},
  subject      = {Blut-Hirn-Schranke},
  language  = {de}
}
@article{SalvadorShityakovFoerster2013,
  author    = {Salvador, Ellaine and Shityakov, Sergey and F{\"o}rster, Carola},
  title     = {Glucocorticoids and endothelial cell barrier function},
  series = {Cell and Tissue Research},
  volume    = {355},
  journal   = {Cell and Tissue Research},
  number    = {3},
  doi       = {10.1007/s00441-013-1762-z},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132091},
  pages     = {597-605},
  year      = {2013},
  abstract  = {Glucocorticoids (GCs) are steroid hormones that have inflammatory and immunosuppressive effects on a wide variety of cells. They are used as therapy for inflammatory disease and as a common agent against edema. The blood brain barrier (BBB), comprising microvascular endothelial cells, serves as a permeability screen between the blood and the brain. As such, it maintains homeostasis of the central nervous system (CNS). In many CNS disorders, BBB integrity is compromised. GC treatment has been demonstrated to improve the tightness of the BBB. The responses and effects of GCs are mediated by the ubiquitous GC receptor (GR). Ligand-bound GR recognizes and binds to the GC response element located within the promoter region of target genes. Transactivation of certain target genes leads to improved barrier properties of endothelial cells. In this review, we deal with the role of GCs in endothelial cell barrier function. First, we describe the mechanisms of GC action at the molecular level. Next, we discuss the regulation of the BBB by GCs, with emphasis on genes targeted by GCs such as occludin, claudins and VE-cadherin. Finally, we present currently available GC therapeutic strategies and their limitations.},
  language  = {en}
}