@article{TauscherNakagawaVoelkeretal.2018,
  author    = {Tauscher, Sabine and Nakagawa, Hitoshi and V{\"o}lker, Katharina and Werner, Franziska and Krebes, Lisa and Potapenko, Tamara and Doose, S{\"o}ren and Birkenfeld, Andreas L. and Baba, Hideo A. and Kuhn, Michaela},
  title     = {β Cell-specific deletion of guanylyl cyclase A, the receptor for atrial natriuretic peptide, accelerates obesity-induced glucose intolerance in mice},
  series = {Cardiovascular Diabetology},
  volume    = {17},
  journal   = {Cardiovascular Diabetology},
  number    = {103},
  doi       = {10.1186/s12933-018-0747-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176322},
  year      = {2018},
  abstract  = {Background: The cardiac hormones atrial (ANP) and B-type natriuretic peptides (BNP) moderate arterial blood pressure and improve energy metabolism as well as insulin sensitivity via their shared cGMP-producing guanylyl cyclase-A (GC-A) receptor. Obesity is associated with impaired NP/GC-A/cGMP signaling, which possibly contributes to the development of type 2 diabetes and its cardiometabolic complications. In vitro, synthetic ANP, via GC-A, stimulates glucose-dependent insulin release from cultured pancreatic islets and β-cell proliferation. However, the relevance for systemic glucose homeostasis in vivo is not known. To dissect whether the endogenous cardiac hormones modulate the secretory function and/or proliferation of β-cells under (patho)physiological conditions in vivo, here we generated a novel genetic mouse model with selective disruption of the GC-A receptor in β-cells. Methods: Mice with a floxed GC-A gene were bred to Rip-CreTG mice, thereby deleting GC-A selectively in β-cells (β GC-A KO). Weight gain, glucose tolerance, insulin sensitivity, and glucose-stimulated insulin secretion were monitored in normal diet (ND)- and high-fat diet (HFD)-fed mice. β-cell size and number were measured by immunofluorescence-based islet morphometry. Results: In vitro, the insulinotropic and proliferative actions of ANP were abolished in islets isolated from β GC-A KO mice. Concordantly, in vivo, infusion of BNP mildly enhanced baseline plasma insulin levels and glucose-induced insulin secretion in control mice. This effect of exogenous BNP was abolished in β GC-A KO mice, corroborating the efficient inactivation of the GC-A receptor in β-cells. Despite this under physiological, ND conditions, fasted and fed insulin levels, glucose-induced insulin secretion, glucose tolerance and β-cell morphology were similar in β GC-A KO mice and control littermates. However, HFD-fed β GC-A KO animals had accelerated glucose intolerance and diminished adaptative β-cell proliferation. Conclusions: Our studies of β GC-A KO mice demonstrate that the cardiac hormones ANP and BNP do not modulate β-cell's growth and secretory functions under physiological, normal dietary conditions. However, endogenous NP/GC-A signaling improves the initial adaptative response of β-cells to HFD-induced obesity. Impaired β-cell NP/GC-A signaling in obese individuals might contribute to the development of type 2 diabetes.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wendland2003,
  author    = {Wendland, Jens Robert},
  title     = {{\"U}ber den Zusammenhang von Galaninexpression und Capsaicinempfindlichkeit in Spinalganglionneuronen von Ratten mit experimentellen Nervenverletzungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7036},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Plastizit{\"a}t von Nozizeptoren kann eine der Ursachen f{\"u}r neuropathische Schmerzen sein. In der vorliegenden Arbeit wurden Ver{\"a}nderungen der Capsaicinempfindlichkeit und der Galaninexpression in einzelnen Spinalganglionneuronen unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Diese Eigenschaften wurden gew{\"a}hlt, weil beide nach experimentellen Nervenverletzungen starken Ver{\"a}nderungen unterliegen und weil beide {\"u}ber „nerve growth factor" reguliert werden. Neurone von Ratten mit experimenteller Axotomie oder „chronic constriction injury" des N. ischiadicus wurden mit entsprechenden Neuronen von unverletzten Ratten unter Kulturbedingungen verglichen. Der gleichzeitige Nachweis beider Eigenschaften erfolgte in isolierten Neuronen durch eine Doppelf{\"a}rbung, bei der die Capsaicinempfindlichkeit mittels Kobaltaufnahme und die Galaninexpression immunzytochemisch nachgewiesen wurden. Mit zunehmender Dauer einer Axotomie und mit zunehmender Dauer in Kultur sank der Anteil capsaicinempfindlicher Neurone. Gleichzeitig kam es zu einer starken Hochregulation von Galanin. Diese Effekte waren in vitro durch die Zugabe von „nerve growth factor" oder „glial cell line-derived neurotrophic factor" reversibel. Mit zunehmender Dauer einer „chronic constriction injury" hingegen ver{\"a}nderten sich diese Populationen nicht. Die Analyse doppeltgef{\"a}rbter Neurone ergab, daß nach einer Axotomie kein einziges Neuron gleichzeitig capsaicinempfindlich und galaninerg war. Unter bestimmten Kulturbedingungen sah man jedoch vereinzelt eine Doppelf{\"a}rbung. Die nach einer Axotomie de novo galaninergen Neurone hatten ein Gr{\"o}ßenverteilungsprofil, das demjenigen von unverletzten capsaicinempfindlichen Neuronen stark {\"a}hnelte. Aus der Literatur ist bekannt, daß die Hochregulation von Galanin das Vorhandensein capsaicinempfindlicher Neurone voraussetzt. In dieser Arbeit wird daher die Hypothese aufgestellt, daß die nach einer Axotomie galaninergen Neurone zuvor capsaicinempfindlich gewesen sein m{\"u}ssen. Dies impliziert, daß im einzelnen Neuron die Hochregulation von Galanin erst nach einer Herabregulation der Capsaicinempfindlichkeit geschieht. Ob diese Sequenz eine funktionelle Bedeutung hat, bedarf weiterer Untersuchungen. Es liegt nahe, daß Galanin als Markerpeptid gelten kann, mit dem in k{\"u}nftigen Untersuchungen neuropathischer Zust{\"a}nde der Nozizeption diejenigen Neurone identifiziert werden k{\"o}nnen, die zuvor im unverletzten Zustand capsaicinempfindliche Nozizeptoren waren.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kugler2008,
  author    = {Kugler, Sabrina},
  title     = {Wirkung von Cannabinoiden auf die Tandemporenkaliumkan{\"a}le TASK-1 und TASK-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27922},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde die Wirkung der unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}ure Arachidons{\"a}ure, des Endocannabinoids Anandamid und des synthetischen Cannabinoid-Rezeptor-Agonisten WIN55,212-2 auf die Tandemporenkaliumkan{\"a}le TASK-1 und TASK-3 untersucht. Dazu wurden an Xenopus Oozyten, denen die entsprechende Kanal-RNA injiziert wurde, in der Zwei-Elektroden-Spannungsklemme elektrophysiologische Messungen durchgef{\"u}hrt. Zun{\"a}chst wurden f{\"u}r alle drei Substanzen Dosis-Wirkungs-Beziehungen bestimmt. Diese f{\"u}hrten zu folgenden Ergebnissen: • TASK-1 wird durch WIN55,212-2 um bis zu ca. 81\% gehemmt. Die IC50 betr{\"a}gt 0,83 µM. Anandamid besitzt eine IC50 von 1,92 µM und hemmt den Strom um bis zu ca. 71\%. Bei WIN55,212-2 bzw. bei Anandamid liegt mit einem Hill-Koeffizienten (nH) von 1,65 bzw. von 1,42 positive Kooperativit{\"a}t vor. Arachidons{\"a}ure hingegen inhibiert den Strom nur um bis zu ca. 63\%. Die IC50 betr{\"a}gt 11,3 µM. Der Hill-Koeffizient von 0,9 ergibt negative Kooperativit{\"a}t. • TASK-3 wird durch alle drei Substanzen deutlich weniger inhibiert. Die maximale Inhibition durch WIN55,212-2 [10µM] betr{\"a}gt 32,4\% (± 9,7). F{\"u}nf µM Anandamid bzw. 80 µM Arachidons{\"a}ure verursachen eine Hemmung um 32,1\% (± 5,4) bzw. um 20,3\% (± 5,5). Bei beiden Kanalproteinen wurde außerdem untersucht, welche Bedeutung den Aminos{\"a}uren in Position 243-248, die bei TASK-1 und TASK-3 mit Ausnahme einer Aminos{\"a}ure {\"u}bereinstimmen, bei der Wirkung von Cannabinoiden zukommt. Dazu wurden Mutationsstudien im Bereich des C-Terminus von TASK-1 und TASK-3 durchgef{\"u}hrt. • Es wurden die sechs Aminos{\"a}uren in Position 243-248 aus TASK-1 bzw. TASK-3 entfernt (TASK-1 [243-248] bzw. TASK-3 [243-248]). Die inhibitorische Wirkung von WIN55,212-, Anandamid und Arachidons{\"a}ure war bei TASK-1 [243-248] deutlich vermindert, w{\"a}hrend es bei TASK-3 [243-248] zu unterschiedlichen Effekten kam. • Der gesamte C-Terminus des TASK-1 wurde entfernt, mit Ausnahme der sechs Aminos{\"a}uren in Position 243-248. Außerdem wurden die endst{\"a}ndigen Aminos{\"a}uren RSSV an das Restprotein angef{\"u}gt, da diese f{\"u}r einen gut funktionierenden Transport in die Membran notwendig sind (TASK-1 [249-390RSSV]. Die Wirkungen von WIN55,212-2, Anandamid und Arachidons{\"a}ure entsprachen bei dieser Mutante denen, die beim TASK-1 [Wildtyp] beobachtet wurden. • Durch Punktmutation wurde beim TASK-3 Leucin an Position 247 durch Methionin ersetzt (TASK-3 [L247M]. Diese Mutante besitzt dadurch in Position 243-248 das gleiche Sequenzmotiv wie der TASK-1. Im Vergleich zum TASK-3 [Wildtyp] waren die Wirkungen der Cannabinoide bei dieser Mutante jedoch unver{\"a}ndert. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die untersuchten Cannabinoide eine rezeptorunabh{\"a}ngige, spezifische und reversible inhibitorische Wirkung auf die Tandemporenkaliumkan{\"a}le TASK-1 und TASK-3 haben. Die Aminos{\"a}uren in Position 243-248 sind f{\"u}r diese Wirkung der Cannabinoide von wesentlicher Bedeutung.},
  subject      = {Kaliumkanal},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Benesic2003,
  author    = {Benesic, Andreas},
  title     = {Wirkung nanomolarer Konzentrationen des Mykotoxins Ochratoxin A auf Calciumhom{\"o}ostase, Wachstumsverhalten und hormonelle Signaltransduktion menschlicher proximaler Tubuluszellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6599},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Hintergrund: Der weitverbreitete und karzinogene Pilzmetabolit Ochratoxin A (OTA) beeinflußt die Funktion und das Wachstumsverhalten renaler Zellen. In h{\"o}heren Konzentrationen reduziert OTA auch die Integrit{\"a}t der Zellen. Untersucht wurde die m{\"o}gliche Beteiligung von {\"A}nderungen der zellul{\"a}ren Calciumhom{\"o}ostase an den Wirkungen von OTA in nanomolaren Konzentrationen. Methoden: Immortalisierte menschliche Nierenepithelzellen (IHKE) wurden verwendet, um die Effekte von OTA auf die zytosolische Calciumhom{\"o}ostase ([Ca2+]i), Zellwachstum und und -integrit{\"a}t zu untersuchen. 1 nmol/l OTA potenzierte Ca2+-abh{\"a}ngig die EGF- und Ang II-induzierte Zellproliferation. Ca2+-unah{\"a}ngige Zellunterg{\"a}nge und Reduktion der Zellzahl konnte nur nach 24-st{\"u}ndiger Inkubation mit einer Schwellenkonzentration von >10 nmol/l beobachtet werden. Innerhalb von Sekunden wurden durch OTA reversible und konzentrationsabh{\"a}nige [Ca2+]i-Oszillationen mit einer Schwellenkonzentration von 0.1 nmol/l hervorgerufen. Die Oszillationen wurden durch Reduktion des extrazellul{\"a}ren Ca2+, den Ca2+-Kanalblocker SK\&F 96365 und durch Hemmung der der Phospholipase C verhindert. Der durch OTA hervorgerufene Ca2+-Einstrom war auch nach Entleerung von Ca2+-Speichern durch Schwellenkonzentration das ebenfalls die Oszollationen hemmte, noch vorhanden. Zus{\"a}tzlich steigerte OTA den F{\"u}llungszustand von Thapsigargin-empfindlichen Ca2+-Speichern und stimulierte die Aktivit{\"a}t der Thapsigargin-empfindlichen Ca2+-ATPase. Eine 10-min{\"u}tige Inkubation mit OTA erh{\"o}hte den zellul{\"a}ren cAMP-Gehalt dosisabh{\"a}ngig. Der Proteinkinase A Inhibitor H-89 unterdr{\"u}ckte die OTA-induzierten Ca2+- Oszillationen. 1 nM OTA potenzierte die Effekte von Angiotensin II und EGF auf [Ca2+]i. Schlußfolgerungen: (i) OTA beeintr{\"a}chtigt in niedrig-nanomolaren Konzentrationen, die im Rahmen der nat{\"u}rlichen Exposition auftreten k{\"o}nnen, reversibel die Ca2+-Hom{\"o}ostase in menschlichen proximalen Tubuluszellen. (ii) OTA verursacht dosis-abh{\"a}ngige [Ca2+]i-Oszillationen die auf OTA-induzierten Ca2+-Einstrom und Thapsigargin-sensitive Ca2+-Speicher angewiesen sind. (iii) Ferner interagieren niedrig-nanomoler Konzentrationen von OTA mit hormonellen Ca2+-Signalen, was z.B. zu einem ver{\"a}nderten zellul{\"a}ren Proliferationsverhalten f{\"u}hrt. (iv) Die Verminderung der Zellintegrit{\"a}t durch h{\"o}here OTA-Konzentrationen h{\"a}ngt nicht von Ver{\"a}nderungen der Ca2+-Hom{\"o}ostase ab. (v) Die durch OTA hervogerufene renale Dysfunktion scheint, zumindest teilweise, auf Wechselwirkungen mit zellul{\"a}ren Signaltransduktionsmechanismen zu beruhen und nicht auf Zellzerst{\"o}rung.},
  language  = {de}
}
@article{CapetianMuellerVolkmannetal.2020,
  author    = {Capetian, Philipp and M{\"u}ller, Lorenz and Volkmann, Jens and Heckmann, Manfred and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Wagner, Nicole},
  title     = {Visualizing the synaptic and cellular ultrastructure in neurons differentiated from human induced neural stem cells - an optimized protocol},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {21},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {5},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms21051708},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236053},
  year      = {2020},
  abstract  = {The size of the synaptic subcomponents falls below the limits of visible light microscopy. Despite new developments in advanced microscopy techniques, the resolution of transmission electron microscopy (TEM) remains unsurpassed. The requirements of tissue preservation are very high, and human post mortem material often does not offer adequate quality. However, new reprogramming techniques that generate human neurons in vitro provide samples that can easily fulfill these requirements. The objective of this study was to identify the culture technique with the best ultrastructural preservation in combination with the best embedding and contrasting technique for visualizing neuronal elements. Two induced neural stem cell lines derived from healthy control subjects underwent differentiation either adherent on glass coverslips, embedded in a droplet of highly concentrated Matrigel, or as a compact neurosphere. Afterward, they were fixed using a combination of glutaraldehyde (GA) and paraformaldehyde (PFA) followed by three approaches (standard stain, Ruthenium red stain, high contrast en-bloc stain) using different combinations of membrane enhancing and contrasting steps before ultrathin sectioning and imaging by TEM. The compact free-floating neurospheres exhibited the best ultrastructural preservation. High-contrast en-bloc stain offered particularly sharp staining of membrane structures and the highest quality visualization of neuronal structures. In conclusion, compact neurospheres growing under free-floating conditions in combination with a high contrast en-bloc staining protocol, offer the optimal preservation and contrast with a particular focus on visualizing membrane structures as required for analyzing synaptic structures.},
  language  = {en}
}
@article{HeckmannPauli2022,
  author    = {Heckmann, Manfred and Pauli, Martin},
  title     = {Visualizing presynaptic active zones and synaptic vesicles},
  series = {Frontiers in Synaptic Neuroscience},
  volume    = {14},
  journal   = {Frontiers in Synaptic Neuroscience},
  issn      = {1663-3563},
  doi       = {10.3389/fnsyn.2022.901341},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-274687},
  year      = {2022},
  abstract  = {The presynaptic active zone (AZ) of chemical synapses is a highly dynamic compartment where synaptic vesicle fusion and neurotransmitter release take place. During evolution the AZ was optimized for speed, accuracy, and reliability of chemical synaptic transmission in combination with miniaturization and plasticity. Single-molecule localization microscopy (SMLM) offers nanometer spatial resolution as well as information about copy number, localization, and orientation of proteins of interest in AZs. This type of imaging allows quantifications of activity dependent AZ reorganizations, e.g., in the context of presynaptic homeostatic potentiation. In combination with high-pressure freezing and optogenetic or electrical stimulation AZs can be imaged with millisecond temporal resolution during synaptic activity. Therefore SMLM allows the determination of key parameters in the complex spatial environment of AZs, necessary for next generation simulations of chemical synapses with realistic protein arrangements.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Paul2014,
  author    = {Paul, Mila Marie},
  title     = {Vesikelverkehr in Aktiven Zonen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-110791},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Aktive Zonen (AZs) sind hoch spezialisierte, subzellul{\"a}re Kompartimente von Neuronen, die der synaptischen {\"U}bertragung dienen. Sie enthalten Ger{\"u}stproteine wie RIM (Rab3 interacting molecule) sowie elektronendichte Projektionen bestehend aus Bruchpilot bei Drosophila melanogaster oder Bassoon im S{\"a}uger, welche Schl{\"u}sselkomponenten des Vesikelverkehrs darstellen. Bei der Fliege sind Anzahl und Verteilung von Bruchpilot-Molek{\"u}len in AZs relevant f{\"u}r die funktionelle Differenzierung. Ihre Anordnung wird im Abstand von weniger als einem Mikrometer innerhalb einer pr{\"a}synaptischen Endigung reguliert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden elektrophysiologische Ableitungen und konfokale sowie h{\"o}chstaufl{\"o}sende, immunhistochemische Bildgebung mit dem dSTORM (direct Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) Verfahren an larvalen, neuromuskul{\"a}ren Synapsen von Drosophila durchgef{\"u}hrt. Dabei wurde das genetische Potenzial des Modellorganismus genutzt, um relevante Proteinfunktionen und -interaktionen zu analysieren. RIM als zentrale Komponente Aktiver Zonen ist relevant f{\"u}r synaptische Plastizit{\"a}t. Eine als CORD7 (cone-rod dystrophy type 7) bezeichnete Punktmutation (Arginin zu Histidin) innerhalb der 310 Helix der C2A-Dom{\"a}ne von RIM wurde mit erh{\"o}hten kognitiven F{\"a}higkeiten einer Patientengruppe in Verbindung gebracht. Weil die Drosophila C2A-Dom{\"a}ne eine hohe Homologie zur S{\"a}ugerdom{\"a}ne aufweist, konnte der Einfluss dieser Mutation auf Struktur und Funktion von Synapsen untersucht werden. Es zeigte sich, dass der Aminos{\"a}ureaustausch der CORD7-Position und des benachbarten Arginin-Restes die synaptische Organisation und Transmission beeinflussen. In einer Reihe weiterer Experimente wurde das Zusammenspiel von Bruchpilot und Synaptotagmin, dem Calciumsensor der evozierten Transmitterfreisetzung, analysiert. W{\"a}hrend AZs ohne Bruchpilot auch ohne Synaptotagmin funktionieren, f{\"u}hrt dessen Reduktion zu einer Umverteilung von Bruchpilot-Molek{\"u}len innerhalb von AZs und zu dramatischen {\"A}nderungen in ihrer Anzahl. Abschließend wurde so ein Beitrag zum Verst{\"a}ndnis der molekularen Organisation synaptischer Informationsverarbeitung und Plastizit{\"a}t geleistet, wobei zu kl{\"a}ren bleibt, wie die zuverl{\"a}ssige Speicherung von Informationen an AZs erreicht werden kann.},
  subject      = {Aktive Zonen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Oehrlein2006,
  author    = {Oehrlein, Katharina Barbara},
  title     = {Untersuchungen zur Interaktion des Inhalationsan{\"a}sthetikums Halothan mit Kalium-Kan{\"a}len mit zwei Porendom{\"a}nen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23784},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Kernpunkt dieser Arbeit ist die interessante pharmakologische Regulation der 2PDK+- Kan{\"i}?'½le durch Inhalationsan{\"i}?'½sthetika. {\"i}?'½ber die molekularen Grundlagen dieser Interaktion und deren Bedeutung in vivo ist noch immer sehr wenig bekannt. Am Beispiel von Halothan, das in der aktuellen Literatur in diesem Zusammenhang am h{\"i}?'½ufigsten verwendete Inhalationsan{\"i}?'½sthetikum, soll im Hauptteil der Arbeit mit elektrophysiologischen Methoden die Wirkung der Inhalationsan{\"i}?'½sthetika auf den Aktivit{\"i}?'½tszustand der unterschiedlichen Subgruppen der 2PD-K+-Kan{\"i}?'½le beschrieben werden. Die in Xenopus-Oozyten exprimierten 2PD-K+-Kan{\"i}?'½le dienen hierbei als Modell nativer 2PD-K+-Kan{\"i}?'½le. Es wird eine pharmakologische Konzentrations-Wirkungs-Beziehung erstellt, mit der anschlie{\"i}?'½end R{\"i}?'½ckschl{\"i}?'½sse auf die Bedeutung der 2PD-K+-Kan{\"i}?'½le f{\"i}?'½r die Vermittlung der Narkose gezogen werden k{\"i}?'½nnen. Es soll auch untersucht werden, ob diese Halothanwirkung durch andere physiologische Regulatoren der 2PD-K+- Kan{\"i}?'½le beeinflusst wird. Im zweiten Teil dieser Arbeit soll anhand von Mutagenese bestimmter Kanalabschnitte der molekulare Wirkmechanismus von Halothan genauer charakterisiert werden: Liegt dem beobachteten Ph{\"i}?'½nomen eine Ligandenbindung nach dem Schl{\"i}?'½ssel-Schloss-Prinzip zugrunde oder vermitteln kompliziertere Mechanismen, etwa ein Ionenkanal-Gate oder komplexe intrazellul{\"i}?'½re Signalwege, die Wirkung von Halothan auf die 2PD-K+-Kan{\"i}?'½le?},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Islinger2002,
  author    = {Islinger, Florian},
  title     = {Untersuchungen zum Wirkmechanismus des klinisch angewandten Schwermetallchelators 2,3-Dimercapto-1-Propansulfons{\"a}ure (DMPS)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-6358},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Die Niere stellt das wichtigste Zielorgan f{\"u}r die Akkumulation von anorganischem Quecksilber dar. Versuche an Ratten ergaben, dass bereits wenige Stunden nach Injektion einer geringen Menge Quecksilberchlorid 50\% dieser Dosis in den Nieren akkumuliert war. Durch verschiedene Untersuchungen wurden die proximale Tubuli (Pars convoluta et recta) als Ort der Quecksilber-Anreicherung identifiziert. Der Schwermetallchelator DMPS (2,3-Dimercapto-1-Propansulfons{\"a}ure) ist heutzutage das Mittel der Wahl f{\"u}r die Behandlung von Vergiftungen mit anorganischem Quecksilber. DMPS hat sich gegen{\"u}ber dem fr{\"u}her verwendeten BAL aus mehreren Gr{\"u}nden als {\"u}berlegen erwiesen: in klinischen Tests bez{\"u}glich der Quecksilberentgiftung zeigt DMPS die gr{\"o}ßere Wirksamkeit, kann oral angewendet werden und ist zudem weitaus weniger toxisch als sein Vorg{\"a}nger BAL. Jedoch war der Wirkmechanismus von DMPS nicht genau bekannt. Allerdings existieren zahlreiche in-vivo- und in-vitro-Studien, die zeigen, dass das organische Anion DMPS ein Substrat des „klassischen Organische-Anionen-Transportsystems" bzw. des 1997 klonierten, terti{\"a}r aktiven Anionenaustauschers OAT1 sein k{\"o}nnte. In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob eine direkte Interaktion zwischen DMPS und OAT1 stattfindet und DMPS ein Substrat von OAT1 ist. Von entscheidendem Interesse war dabei die Frage, ob der Redoxzustand von DMPS (reduziert-monomer, oxidiert-dimer) einen Einfluß auf einen m{\"o}glichen Transport durch OAT1 hat. Dar{\"u}ber hinaus sollte die Rolle von Albumin, welches unter physiologischen Bedingungen im Blutkreislauf des Menschen in hoher Konzentration vorhanden ist, bei diesem Vorgang gekl{\"a}rt werden. In einem zweiten Teil lag das Interesse auf den Mechanismen, die DMPS und v.a. den intrazellul{\"a}r gebildeten Quecksilber-DMPS-Komplex (Hg-DMPS-Chelat) aus der Tubuluszelle sezernieren und damit aus dem Organismus eliminieren. Dabei sollte insbesondere die Rolle des apikal lokalisierten, passiven Transporters OAT-K2 („kidney-specific" Organische-Anionen-Transporter 2) gekl{\"a}rt werden. Die Untersuchung der Transportvorg{\"a}nge an hOAT1 (menschliches Ortholog von OAT1) und OAT-K2 wurden an Xenopus laevis Ooztyen, HeLa-Zellen sowie OK-Zellen durchgef{\"u}hrt Das organische Anion DMPS war sowohl in reduzierter als auch in oxidierter Form in der Lage, den Transport von PAH kompetitiv zu hemmen: Ki (reduziertes DMPS) = 22.4 mM bzw. Ki (oxidiertes DMPS) = 66.0 mM DMPS-{\"A}quivalente. Bei Anwesenheit von 0.1mM Albumin erlosch die Hemmung des PAH-Transports durch reduziertes und oxidiertes DMPS vollst{\"a}ndig. Albumin alleine hatte hingegen keinen Einfluß auf den PAH-Transport durch hOAT1. Die Transstimulations-Experimente an hOAT1-transfizierten HeLa-Zellen zeigten, dass reduziertes und oxidiertes DMPS den Efflux von PAH stimulieren konnten: innerhalb von drei Minuten wurden so 10 bzw. 8\% des PAH-Zellgehaltes aktiv {\"u}ber hOAT1 aus der Zelle sezerniert. Das Hg-DMPS-Chelat hatte im Gegensatz zu den beiden Einzelkomponenten Quecksilber und DMPS keinen hemmenden Einfluß auf den PAH-Transport in Oozyten. Damit hat der Komplex auch keine Affinit{\"a}t zu hOAT1, womit der basolaterale Weg f{\"u}r die Elimination des gebundenen Quecksilbers aus der Zelle keine Rolle spielt. Untersuchungen an OAT-K2 konnten aufgrund eines zu niedrigen Expressionsniveaus des Transporters in Oozyten und MDCK-Zellen nicht durchgef{\"u}hrt werden. OK-Zellen, die OAT1 aufgrund ihres Ursprungs aus dem proximalen Tubulus des Opossums endogen exprimieren, waren in der Lage, reduziertes DMPS transzellul{\"a}r zu sezernieren. Ein Teil dieses Transports konnte durch PAH inhibiert werden. Damit zeigte sich nicht nur, dass hOAT1 DMPS als Substrat f{\"u}r den Transport {\"u}ber die basolaterale Membran akzeptiert, sondern dar{\"u}ber hinaus auch, dass in der apikalen Membran der Tubuluszelle Transporter lokalisiert sind, die DMPS in das Tubuluslumen sezernieren k{\"o}nnen. Die vorliegenden Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass hOAT1 eine tragende Rolle im Wirkmechanismus des Quecksilberantidots DMPS spielt: hOAT1 ist entscheidend am Transport von DMPS an den Ort der Vergiftung, die proximale Tubuluszelle, beteiligt. Dabei spielt es keine Rolle, ob die reduzierte oder oxidierte Form am Transporter vorliegt, da beide nachweislich Substrate von hOAT1 sind. Von wesentlicher Bedeutung ist die lockere Bindung von DMPS an Albumin, die DMPS einerseits vor einer raschen glomerul{\"a}ren Filtration bewahrt, andererseits aber durch einfaches Abdiffundieren eine rasche Gleichgewichtseinstellung mit dem perivaskul{\"a}ren Intersitium der Niere und anschließenden Transport in die Tubuluszelle erlaubt. Das intrazellul{\"a}r gebildete Hg-DMPS-Chelat hat im Gegensatz zu DMPS keine Affinit{\"a}t zu hOAT1, wodurch eine R{\"u}ckkehr des mobilisierten Quecksilbers in den K{\"o}rperkreislauf auf diesem Weg verhindert wird.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lies2013,
  author    = {Lies, Barbara Christiane},
  title     = {Untersuchung zur NO/cGMP-Signaltransduktion in der glatten Muskulatur von NO-GC-defizienten M{\"a}usen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85499},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die Stickstoffmonoxid (NO)/cGMP-Signaltransduktion besitzt eine entscheidende Rolle bei der Tonusregulation der glatten Muskulatur. Dabei ist NO neben seiner herausragenden Bedeutung f{\"u}r das vaskul{\"a}re System einer der wichtigsten inhibitorischen Neurotransmitter im Gastrointestinaltrakt. Die Wirkung von NO beruht haupts{\"a}chlich auf der Aktivierung der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase (NO-GC), die aus zwei Untereinheiten aufgebaut ist (α und ß). Die Deletion der ß1-Untereinheit in M{\"a}usen resultiert in einem vollst{\"a}ndigen NO-GC-Knockout (GCKO). Im Gastrointestinaltrakt ist die Expression von NO-GC in glatten Muskelzellen (SMC), interstitiellen Zellen von Cajal (ICC) und Fibroblasten-{\"a}hnlichen Zellen (FLC) nachgewiesen. In dieser Arbeit wurde die Bedeutung des NO/cGMP-Signalweges f{\"u}r die Regulation von Kontraktion und Relaxation innerhalb dieser drei Zelltypen anhand von zellspezifischen GCKO-Tieren untersucht. SMC- und ICC-spezifische GCKO-Tiere waren bereits vorhanden. FLC-spezifische GCKO-Tiere wurden generiert und mit den vorhandenen ICC- und SMC-GCKO-Linien gekreuzt, um Doppel- und Tripel-Knockout-Tiere zu erhalten. FLC-GCKO-Tiere zeigen eine NO-induzierte Relaxation glattmuskul{\"a}ren Gewebes, die der von WT-Tieren gleicht. Auch Gewebe von FLC/ICC- und FLC/SM-GCKO-Tieren kann durch NO relaxiert werden. Erst die Deletion der NO-GC in allen drei Zelltypen (Tripel-GCKO) f{\"u}hrt zu einer Unterbrechung der NO-Relaxation, wie sie aus GCKO-Tieren bekannt ist. {\"U}berraschenderweise zeigt sich bei FLC-GCKO-Tieren eine beschleunigte Darmpassagezeit. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen darauf schließen, dass die NO-GC in allen drei Zelltypen des Gastrointestinaltrakts an der nitrergen Signaltransduktion beteiligt ist, wenn auch auf unterschiedliche Weise. Es besteht demnach eine Interaktion zwischen den verschiedenen Zelltypen, die durch weiterf{\"u}hrende Versuche mit den vorhandenen Doppel-Knockout-Tieren sowie der Tripel-GCKO-Linie n{\"a}hergehend untersucht werden muss. Der zweite Teil der Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Rolle der NO-GC im unteren Harntrakt. Dort liegt die NO-GC in verschieden Zelltypen vor. In Urethra-Gewebe wird die NO-GC ausschließlich in SMC exprimiert, w{\"a}hrend sie in der Harnblase einzig in interstitiellen Zellen, nicht aber in SMC, befindet. Funktionell hat dies zur Folge, dass die NO-induzierte Urethra-Relaxation ausschließlich von glatten Muskelzellen vermittelt wird. Die Harnblasenmuskulatur hingegen zeigt keine Relaxation auf NO-Gabe hin. Die Identifizierung der NO-GC-exprimierenden interstitiellen Zellen sowie ihre Funktion sind bislang ungekl{\"a}rt. In einem dritten Projekt wurden Untersuchungen zur Effektivit{\"a}t der NO-GC-Inhibitoren ODQ und NS2028 durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einem Einsatz der Inhibitoren nicht von einer vollst{\"a}ndigen Hemmung der NO-GC ausgegangen werden sollte. Drei Faktoren beeinflussen nachhaltig die Inhibitor-Effektivit{\"a}t: (1) die Klasse des NO-Donors, (2) die Inkubationszeit mit dem Inhibitor und dem NO-Donor sowie (3) die St{\"a}rke der Vorkontraktion bei Versuchen mit Glattmuskelgewebe. Die Wahl dieser Parameter bestimmt, in welchem Ausmaß ODQ und NS2028 die NO-stimulierte NO GC inhibieren k{\"o}nnen. Aus diesem Projektteil resultiert, dass man den Einsatz dieser Inhibitoren nicht, wie vielfach in der Literatur vorzufinden, als Beweis f{\"u}r cGMP unabh{\"a}ngige Effekte nutzen sollte.},
  subject      = {Glatte Muskulatur},
  language  = {de}
}