@article{BarresSchmidSendtneretal.1993, author = {Barres, B. A. and Schmid, R. and Sendtner, Michael and Raff, Martin C.}, title = {Multiple extracellular signals are required for long-term oligodendrocyte survival}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-42644}, year = {1993}, abstract = {We showed previously that oligodendrocytes and their precursors require continuous signalling by protein trophic factors to avoid programmed cell death in culture. Here we show that three classes of such trophic factors promote oligodendrocyte survival in vitro: (1) insulin and insulin-like growth factors (IGFs), (2) neurotrophins, particularly neurotrophin-3 (NT -3), and (3) ciliary-neurotrophic factor (CNTF), leukemia inhibitory factor (LIF) and interleukin 6 (IL-6). A single factor, or combinations of factors within the same class, promote only short-term survival of oligodendrocytes and their precursors, while combinations of factors from different classes promote survival additively. Long-term survival of oligodendrocytes in vitro requires at least one factor from each class, suggesting that multiple signals may be required for long-term oligodendrocyte survival in vivo. We also show that CNTF promotes oligodendrocyte survival in vivo, that platelet-derived growth factor (PDGF) can promote the survival of oligodendrocyte precursors in vitro by acting on a novel, very high affinity PDGF receptor, and that, in addition to its effect on survival, NT-3 is a potent mitogen for oligodendrocyte precursor cells.}, language = {en} } @phdthesis{Lee1999, author = {Lee, Kyeong-Hee}, title = {Cofilin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1681}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {1999}, abstract = {This study has identified cofilin, an actin binding protein, as a control element in the reorganization of the actin cytoskeleton which is highly relevant for T lymphocyte activation. Cofilin is regulated in its activity by reversible phosphorylation which is inducible by stimulation through accessory receptors such as CD2 and CD28. First it could be demonstrated that accessory receptor triggering induces the transient association of cofilin with the actin cytoskeleton and that only the dephosphorylated form of cofilin possesses the capacity to bind cytoskeletal actin in vivo. PI3-kinase inhibitors block both the dephosphorylation of cofilin and its association with the actin cytoskeleton. Importantly, cofilin, actin, PI3-kinase and one of its substrates, namely phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PtdIns(4,5)P2) which can bind to cofilin, co-localize within CD2-receptor caps. The cofilin/F-actin interaction has been identified as a crucial regulatory element for receptor cap formation and the strength of signal transduction. To this end, appropriately designed cell permeable non-toxic peptides that are homologous to actin binding motifs of the human cofilin sequence were introduced into untransformed human peripheral blood T lymphocytes. These peptides competitively and dose dependently inhibit the activation induced interaction of cofilin with the actin cytoskeleton in vivo. By this approach it was possible to study, for the first time, the functional consequences of this interaction in immunocompetent T cells. The present data demonstrate that inhibition of the actin/cofilin interaction in human T lymphocytes by means of these cofilin derived peptides abolishes receptor cap formation and strongly modulates functional T cell responses such as T cell proliferation, interleukin-2 production, cell surface expression of CD69, gIFN production, and CD95L expression. Importantly, receptor independent activation by PMA and calcium ionophore circumvents these peptide produced inhibitory effects on lymphocyte stimulation and places the cofilin/actin interaction to a proximal step in the cascade of signaling events following T cell activation via surface signals. The present results are novel since as yet no information existed regarding the molecular elements which link cell surface receptor stimulation directly to the resulting reorganization of the actin cytoskeleton.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {en} } @phdthesis{Seeberger2000, author = {Seeberger, Harald Bruno Gustav}, title = {Fr{\"u}he Entwicklungsschritte in der Pathogenese der B-Zell-Lymphome vom mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebe (MALT)-Typ}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2286}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2000}, abstract = {B-Zell-Lymphome vom mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebe (MALT)-Typ sind die gr{\"o}ßte Gruppe der extranodalen Lymphome. Sie enstehen vor dem Hintergrund einer chronischen Entz{\"u}ndung, wie etwa einer Helicobacter pylori-assoziierten Gastritis im Magen. Die Mechanismen der Lymphomgenese sind weitgehend unverstanden. Der Befund, dass die malignen B-Zellen der MALT-Typ Lymphome autoreaktiv sind und durch Antigen oder T-Zell-vermittelte Signale stimuliert werden, weist auf ein m{\"o}gliches Ver-sagen der T-Zell-Kontrolle hin. Zur Pr{\"u}fung dieser Hypothese wurden in der vorliegenden Arbeit sowohl tumor-infiltrierende T-Zellen als auch maligne B-Zellen aus MALT-Typ Lymphomen untersucht. Mit Hilfe von Expressionsanalysen der Vb -Kette des T-Zell-Rezeptors (TCR) wurden antigen-induzierte klonale Expansionen in den tumor-infiltrierenden T-Zellen nachgewiesen. Weiterhin wurden {\"a}hnliche antigen-erkennende Regionen (CDR3) des TCR in tumor-infiltrierenden T-Zellen aus zwei verschiedenen MALT-Typ Lymphomen gefunden. Diese Ergebnisse charakterisieren die T-Zellen als funktionell und auch als potenziell tumor-reaktiv. Um m{\"o}gliche Defekte bei malignen B-Zellen zu untersuchen, wurde eine in vitro T/B-Zell-Kokultur entwickelt. Damit war es m{\"o}glich, die Interaktion des apoptose-induzierenden Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}ls FasL auf aktivierten T-Zellen mit dem entsprechenden Todesrezeptor Fas auf malignen B-Zellen zu untersuchen. Drei von sieben MALT-Typ Lymphomen und vier von f{\"u}nf DLBL erwiesen sich als resistent gegen FasL-vermittelte Apoptose. Meine Untersuchungen deuten darauf hin, dass hierf{\"u}r eine mutationsbedingte funktionelle Inaktivierung des Fas-Rezeptors verantwortlich ist. In Fas-Transkripten aller untersuchten malignen B-Zellen wurden insgesamt 14 verschiedene Punktmutationen gefunden, die zu Aminos{\"a}ureaustauschen bei der Translation f{\"u}hren. Zehn dieser Mutationen waren mit der Apoptose-Resistenz maligner B-Zellen assoziiert. Durch erg{\"a}nzende Untersuchungen konnten alternative Mechanismen der Apoptose-Resistenz wie etwa reduzierte Fas-Expression, Produktion von l{\"o}slichem Fas (sFas) oder St{\"o}rungen in der Fas-Signalkaskade weitgehend ausgeschlossen werden. Aus diesen Ergebnissen l{\"a}sst sich folgender Schluss ziehen: Resistenz gegen FasL/Fas-vermittelte Apoptose ist ein Mechanismus der fr{\"u}hen MALT-Typ Lymphomgenese und m{\"o}glicherweise auf bestimmte Fas-Mutationen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Durch Apoptose-Resistenz entkommen die malignen B-Zellen der MALT-Typ Lymphome der vorhandenen T-Zell-Kontrolle. Gleichzeitig nehmen sie die parakrin angebotene T-Zell-Hilfe solange in Anspruch, bis sie v{\"o}llige Autonomie erreicht haben. Durch das abnorm verl{\"a}ngerte {\"U}berleben der B-Zellen steigt dann die Wahrscheinlichkeit, weitere Aberrationen wie etwa die in 50 Prozent aller F{\"a}lle auftretende Chromosomentranslokation t(11;18)(q21;q21) zu erwerben.}, subject = {MALT}, language = {de} } @phdthesis{Goebel2000, author = {Goebel, Stefan}, title = {Mechanismen der Toxoplasma-gondii-vermittelten Inhibierung der Apoptose in humanen Wirtszelllinien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1325}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2000}, abstract = {Als obligat intrazellul{\"a}rer Parasit und Erreger von lebenslang persistierenden Infektionen in Mensch und Tier d{\"u}rfte Toxoplasma gondii von der Integrit{\"a}t seiner Wirtszelle in besonderem Maße abh{\"a}ngig sein. Ziel der Arbeit war es, den Einfluss des Parasiten auf die Wirtszellapoptose zu untersuchen. T. gondii inhibiert die in vitro induzierte Apoptose in humanen HL-60- und U937-Zellen. Dabei muss der Parasit aktiv in die Zelle eindringen, jedoch nicht in dieser replizieren k{\"o}nnen. Er interferiert dabei mit mindestens zwei Komponenten der Apoptose-Signalkaskade: Erstens vermindert T. gondii die Herunterregulation der Mcl-1-Expression nach Apoptoseinduktion. Das f{\"u}hrt dazu, dass trotz Apoptoseinduktion die Translokation von Cytochrom c aus den Mitochondrien in das Zytoplasma inhibiert wird und daraufhin die Caspasen 9 und 3 sowie deren Substrate weniger stark aktiviert werden. Zweitens wird die Expression der Poly-(ADP-Ribose)Polymerase (PARP) durch T. gondii inhibiert. Beide Mechanismen k{\"o}nnten an der Inhibierung der Wirtszellapoptose durch T. gondii beteiligt sein und dem Parasiten damit sein intrazellul{\"a}res {\"U}berleben sichern.}, subject = {Toxoplasmase gondii}, language = {de} } @phdthesis{Loske2000, author = {Loske, Claudia}, title = {Metabolische Ver{\"a}nderungen und Zelltod in neuralen Zellen durch "Advanced Glycation Endproducts"}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1707}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2000}, abstract = {Advanced Glycation Endproducts (AGEs) entstehen aus nicht-enzymatisch glykierten Proteinen. In einer Folge von Dehydratations-, Kondensations- und Oxidationsschritten entsteht ein heterogenes Gemisch aus farbigen, fluoreszierenden Verbindungen. AGE-modifizierte Proteine sind unl{\"o}slich und proteaseresistent, bei ihrer Bildung entstehen freie Radikale und andere reaktive Intermediate. Von der AGE-Bildung betroffen sind vor allem langlebige Proteine mit geringem Umsatz wie Kollagen und Kristallin aber auch pathologische Proteinablagerungen, z.B. in der Alzheimer´schen Demenz (AD). Die Akkumulation von AGEs spielt in der Pathogenese von Komplikationen des Diabetes und der H{\"a}modialyse eine Rolle, f{\"u}r die AD wird eine Beteiligung von AGEs am Krankheitsverlauf diskutiert. Die Alzheimer´sche Demenz ist gekennzeichnet durch den histologischen Nachweis seniler Plaques und neurofibrill{\"a}rer B{\"u}ndel in Hirngewebe der Patienten. Auf Ebene des Stoffwechsels kommt es zu einer Verringerung des zerebralen Glukoseumsatzes, es finden sich Marker sowohl f{\"u}r eine Akutphasenreaktion als auch f{\"u}r oxidativen Stress. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die AGE-Bildung in vitro die Aggregation von ßA4, dem Hauptbestandteil der senilen Plaques in der AD, beschleunigt. Der geschwindigkeits-bestimmende Schritt ist dabei die Glykierung des ßA4-Monomers. Durch Zugabe von {\"U}bergangsmetall-ionen kann die Vernetzung weiter beschleunigt werden. Dies deutet darauf hin, dass AGEs zur Plaquebildung in der AD beitragen, redox-aktive Eisenionen sind in der AD mit den Plaques assoziiert. Mit Hilfe von Metallchelatoren, Antioxidantien oder mit Substanzen, welche die zur Vernetzung notwendigen Aminogruppen abblocken, l{\"a}sst sich die Aggregation von ßA4 verlangsamen oder verhindern. AGEs wirken zytotoxisch auf BHK 21 Fibroblasten und humane SH-SY5Y Neuroblastoma Zellen. Die Toxizit{\"a}t unterschiedlicher Modell-AGEs ist abh{\"a}ngig von verschiedenen Faktoren, u.a. von dem zur Herstellung verwendeten Protein und vom Zucker. Die LD50 der Modell-AGEs korreliert mit dem AGE-Gehalt und der Radikalproduktion der Pr{\"a}parationen in vitro. Die AGE-Toxizit{\"a}t ist haupts{\"a}chlich radikalvermittelt. Oxidativer Stress l{\"a}sst sich in AGE-behandelten Zellen durch die Bildung intrazellul{\"a}rer Lipidperoxidationsprodukte nachweisen. Auf Ebene der Signaltransduktion konnte die Aktivierung des Transkriptions-faktors NfkB als Zeichen der Stressabwehr nachgewiesen werden. Die Gabe von Antioxidantien vor oder gleichzeitig mit den AGEs verringerte den Zelltod. Auch durch das Blockieren des Rezeptors f{\"u}r AGEs (RAGE) mit spezifischen Antik{\"o}rpern konnte die Zahl {\"u}berlebender Zellen gesteigert werden. Durch AGEs ausgel{\"o}ster Stress f{\"u}hrt in Neuroblastoma Zellen bereits in Konzentrationen unterhalb der LD50 zu St{\"o}rungen im Redoxstatus, es kommt zur Depletion von GSH und zu Verschiebungen im Verh{\"a}ltnis GSH/GSSG. Damit einher gehen Ver{\"a}nderungen im Energiestoffwechsel der Zelle, nach anf{\"a}nglich erh{\"o}hter Glukoseaufnahme kommt es im weiteren Verlauf der Inkubation zu einer Verringerung der Aufnahme von Glukose aus dem Medium, gefolgt von einer Zunahme der Laktataussch{\"u}ttung. Ausserdem wurde eine Depletion von ATP um bis zu 50 Prozent nachgewiesen. Antioxidantien k{\"o}nnen die St{\"o}rungen im Metabolismus der Zellen verhindern oder abschw{\"a}chen, die meisten der getesteten Substanzen konnten Redoxstatus und ATP-Gehalt der Zellen zu normalisieren. Obwohl sich in AGE-gestressten Zellkulturen durch Annexin-Fluorescein-Markierung ein geringf{\"u}gig erh{\"o}hter Prozentsatz apoptotischer Zellen nachweisen ließ und AGEs auch die Freisetzung von Cytochrom c ins Zytoplasma induzieren, verl{\"a}uft der durch AGEs ausgel{\"o}ste Zelltod verl{\"a}uft offenbar insgesamt nekrotisch. Sowohl durch Radikalproduktion als auch {\"u}ber rezeptorvermittelte Signalwege verursachen AGEs oxidativen Stress und induzieren Ver{\"a}nderungen im Metabolismus der Zelle. Dies f{\"u}hrt u. a. dazu, dass f{\"u}r die antioxidativen Schutzmechanismen der Zelle nicht mehr gen{\"u}gend Energie zur Verf{\"u}gung steht. AGE-Stress tr{\"a}gt damit in einer selbstverst{\"a}rkenden Reaktionskaskade zur Neurodegeneration bei und kann so an der Pathogenese der AD beteiligt sein. Antioxidantien und auch AGE-Inhibitoren k{\"o}nnten einen interessanten Ansatz zur Entwicklung alternativer Therapien in der AD darstellen.}, subject = {Alzheimer-Krankheit}, language = {de} } @phdthesis{Matenia2000, author = {Matenia, Dorthe}, title = {Die Rolle der Serin/Threonin Kinase Cot in Proliferation, Differenzierung und Apoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1712}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2000}, abstract = {Mitogene Signale werden von der Plasmamembran zum Zellkern {\"u}ber komplexe z.T. miteinander verkn{\"u}pfte Signaltransduktionskaskaden {\"u}bertragen. In der vorliegenden Arbeit wurde das Proto-Onkoprotein Cot als eine neue Komponente von mitogenen Signalkaskaden identifiziert, die die F{\"a}higkeit hat, sowohl die klassische mitogene Kaskade als auch den JNK-Streß-Kinaseweg zu aktivieren. Wildtyp und aktiviertes Cot phosphorylieren und aktivieren MEK-1 und SEK-1 in vitro. Expression von onkogenem Cot in 293-, NIH3T3- und PC12- Zellen f{\"u}hrt auch in vivo zu einer Phosphorylierung der endogenen Proteine c-Jun und ERK-1/2. In Bezug auf diese F{\"a}higkeit, zwei unterschiedliche Signalkaskaden zu stimulieren, wurden die biologischen Effekte von Cot auf verschiedene Zelltypen, sowie seine tumorausl{\"o}sende Wirkung in der Maus untersucht. Expression von onkogenem c-Raf-1 oder v-Mos f{\"u}hrt zu einer Differenzierung in PC12-Zellen. Cot induziert ebenfalls Neuritenbildung in diesen Zellen. {\"A}hnlich wie v-raf hat onkogenes cot eine antiapoptotische Wirkung auf 32D-Zellen nach IL-3-Entzug. In neugeborenen NSF/N-M{\"a}usen induzierte retroviral-exprimiertes onkogenes Cot nach einer Latenzzeit von 7-10 Wochen B-Zell-Lymphome vergleichbar mit v-raf/v-myc induzierten Tumoren [191]. Diese Daten stimmen mit der Rolle von Cot in der klassischen mitogenen Kaskade {\"u}berein und lassen darauf schließen, daß die simultane Aktivierung von JNK in diesem Zusammenhang keinen antagonistischen Effekt hat. Aktives NF-kB reguliert die Transkription einer Reihe von Ziel-Genen, die in verschiedenen zellul{\"a}ren Funktionen involviert sind. Viele Stimuli, Mitglieder der mitogenen Kaskade eingeschlossen, aktivieren NF-kB, so z.B. auch c-Raf-1, das mit Cot {\"u}berlappende Effekte auf Apoptose-Suppression, Transformation und Differenzierung aufweist und auf der gleichen Ebene zu funktionieren scheint. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, daß Cot NF-kB aktiviert, dieses aber indirekt durch einen autokrinen Loop geschieht, der den EGFR und die Streß-Kinasekaskade involviert. Mit c-Raf-1 konnten in unserem Labor bereits {\"a}hnliche Ergebnisse gezeigt werden [234]. Eine direkte Interaktion zwischen Cot und der NF-kB-Aktivierung konnte durch die Identifikation von p105, einem Vorl{\"a}uferprotein und Regulator von NF-kB, als Cot-Interaktionspartner in einem Two-Hybrid Screen gefunden werden. Die Tatsache, daß Cot mit IKKa und IkBa, beides NF-kB-Regulatoren, copr{\"a}zipitiert, deutet ebenfalls auf einen direkten Mechanismus der Cot-abh{\"a}ngigen NF-kB-Aktivierung hin. Dieser Prozeß wird haupts{\"a}chlich durch den Transport der Komponenten des NF-kB-Transkriptionsfaktorkomplexes und seiner Regulatoren zwischen Zytosol und Nukleus kontrolliert. Das kleine G-Protein Ran spielt eine kritische Rolle in derartigen Transportprozessen und wurde interessanterweise ebenfalls in einem Two-Hybrid Screen als neuer Interaktionspartner von Cot identifiziert. Durch Coimmunopr{\"a}zipitationsexperimente konnte dieses Ergebnis best{\"a}tigt werden. Diese Daten weisen auf einen neuen Mechanismus der NF-kB-Regulation durch Cot hin und geben neue Ans{\"a}tze, die komplexen Funktionen von Cot in der Zelle zu diskutieren und weiter zu analysieren.}, subject = {Protein-Serin-Threonin-Kinasen}, language = {de} } @phdthesis{Schaefer2000, author = {Sch{\"a}fer, Rolf}, title = {Aktivierung von Caspasen in AKR-2B Mausfibroblasten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1950}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2000}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit konnte die essentielle Beteiligung von Caspasen im Zelltodmodell der AKR 2B-Mausfibroblasten nachgewiesen und ihre Aktivit{\"a}ten charakterisiert werden. AKR 2B-Mausfibroblasten stellen eine subklonierte und gut charakterisierte Zellinie dar, in der durch Entzug des Serums der Zelltod induziert wird. W{\"a}hrend des Zelltods sterben innerhalb von 6h etwa 50 Prozent einer dichtearretierten Kultur. Die {\"u}berlebenden Zellen bleiben von diesem Mangelzustand f{\"u}r mindestens weitere 48h unbeeinflußt, ben{\"o}tigen aber zum {\"U}berleben eine Proteinneusynthese. Der Zelltod zeigt f{\"u}r eine Apoptose typische morphologische Ver{\"a}nderungen der Zelle, obwohl apoptotische Charakteristika, wie die oligonukleosomale Fragmentierung der DNA oder die Aufnahme der zerfallenen Zelle durch benachbarte Zellen, ausbleiben. Mittels unterschiedlicher Methoden konnte die Expression von mRNA aller f{\"u}r den apoptotischen Prozeß bekannten relevanten Caspasen in den AKR 2B-Mausfibroblasten nachgewiesen werden. Die Caspasen-1, -2, -3, -6 und -9 liegen in ihrer zymogenen Form konstitutiv in den Zellen vor. Mit Ausnahme der Caspase-9 konnte die durch Serumentzug induzierte Spaltung dieser Caspasen in Untereinheiten und somit ihre Aktivierung nicht detektiert werden. Die wesentliche Beteiligung dieser Cystein-Proteasen wurde jedoch durch den protektiven Effekt spezifischer Inhibitoren und den Nachweis ihrer spezifischen Aktivit{\"a}t bestimmt. Die Charakterisierung dieser enzymatischen Aktivit{\"a}ten lieferte Hinweise zur Identit{\"a}t der aktivierten Caspasen. Neben einer konstitutiven VEIDase- und IETDase-Aktivit{\"a}t wird 3h nach Entzug des Serums eine DEVDase maximal aktiviert. Das Gemisch an Caspase-Aktivit{\"a}ten wird durch eine DEVDase dominiert. Diese Aktivit{\"a}t wird zum gr{\"o}ßten Teil durch nur ein Enzym gestellt, wie durch eine Affinit{\"a}tsmarkierung und 2D-Gelelektrophorese gezeigt wurde. KM- und Ki-Wert-Bestimmungen der DEVDase deuten darauf hin, daß dieses Enzym typische Effektoreigenschaften, wie die der Caspase-3, besitzt. Daneben werden Lamine w{\"a}hrend des Zelltods in AKR 2B-Mausfibroblasten abgebaut, was auf eine aktivierte Caspase-6 hinweist. Die enzymatischen Charakteristika dieser Protease weichen aber von den in AKR 2B-Mausfibroblasten festgestellten Werten deutlich ab, so daß man ihr nur eine untergeordnete Rolle im Caspasen-Gemisch zuordnen kann. Eine mehrfach chromatographische Reinigung der Aktivit{\"a}t bietet die beste Grundlage f{\"u}r eine anschließende Sequenzierung der Caspase mit dem Ziel ihrer Identifizierung. Durch die Expression des viralen Caspase-Inhibitors CrmA konnte eine tragende Rolle der Caspase-8 und damit des Rezeptor-vermittelten Weges in der Initiierung des apoptotischen Programms in AKR 2B-Mausfibroblasten ausgeschlossen werden. Gleiches gilt f{\"u}r den mitochondrial-vermittelten Weg, f{\"u}r dessen Beteiligung, bis auf die Spaltung der Caspase-9, keine Hinweise vorliegen. Der Weg, der zur Aktivierung der DEVDase f{\"u}hrt, ist Ziel gegenw{\"a}rtiger Untersuchungen. Substanzen, die Signalwege aktivieren PDGF-BB, TPA, Forskolin und 8Br-cAMP) oder auch Substanzen, deren Verbindung zu Signalwegen noch weitgehend offen ist, sch{\"u}tzen die Zellen vor dem Zelltod. Der protektive Effekt dieser Signalwege konzentriert sich in einem Konvergenzpunkt, der auf noch unbekannte Weise die Aktivierung der Effektor-Caspasen blockiert. Die Identit{\"a}t dieses Konvergenzpunktes und von ihm ausgehenden protektiven Weges ist Ziel weiterer Untersuchungen. So ist es m{\"o}glicherweise dieser Weg, der zum {\"U}berleben von 50 Prozent der AKR 2B-Mausfibroblasten w{\"a}hrend des Serumentzugs wesentlich beitr{\"a}gt.}, subject = {Maus}, language = {de} } @phdthesis{KolbMaeurer2001, author = {Kolb-M{\"a}urer, Annette}, title = {Interaktion humaner dendritischer Zellen mit Listeria monocytogenes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-1638}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Dendritische Zellen (DZ) aktivieren naive CD4+ und CD8+ T-Lymphozyten und spielen daher die entscheidende Rolle bei der Ausl{\"o}sung einer Immunantwort gegen{\"u}ber pathogenen Mikroorganismen. In dieser Arbeit wurde die Interaktion von DZ mit Listeria monocytogenes untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass L. monocytogenes effizient in unreife, humane DZ aufgenommen wird. Die Phagozytoserate von L. monocytogenes unter Zugabe von humanem Plasma war wesentlich h{\"o}her als im Plasma-freien Medium oder Medium mit f{\"o}talem K{\"a}lberserum (FCS). Die Zugabe von Immunglobulinen f{\"u}hrte zu einem konzentrationsabh{\"a}ngigen Anstieg der Phagozytose von L. monocytogenes in humane DZ, der mit der Phagozytoserate bei Zugabe von humanem Plasma vergleichbar war. Plasma von gesunden Spendern enthielt Antik{\"o}rper gegen das listerielle Oberfl{\"a}chenprotein p60. Durch die Verwendung einer p60 Deletionsmutante konnte gezeigt werden, dass der p60 Antik{\"o}rper das Haupt-Opsonin f{\"u}r die Aufnahme von L. monocytogenes in Mo-DZ darstellt. Die Aufnahmerate dieser Mutante zeigte nur geringe Differenzen bei An- oder Abwesenheit von humanem Plasma w{\"a}hrend der Inkubationszeit, was den Schluss zul{\"a}sst, dass Immunglobuline gegen das Oberfl{\"a}chenprotein p60 von L. monocytogenes und anderen apathogenen Listerien, f{\"u}r die effiziente Phagozytose verantwortlich sind. Nach Aufnahme der Listerien befanden sich die meisten (> 95 Prozent) DZ in Membran-umgrenzten Phagosomen und sehr selten frei im Zytosol. Die Mehrzahl der Listerien wurde im Phagosom der humanen DZ effizient lysiert. L. monocytogenes-infizierte DZ entwickelten sich ph{\"a}notypisch zu reifen DZ. Die durch Listerien ausgel{\"o}ste Maturation der DZ ließen sich durch die Zugabe von listerieller Lipoteichons{\"a}ure (LTA) nachahmen. Obwohl bekannt ist, dass eine Listerieninfektion in anderen Zellkulturen Zelltod induziert, f{\"u}hrte die Infektion humaner DZ lediglich in weniger als 20 Prozent der infizierten DZ zur Nekrose. Apoptotischer Zelltod konnte nicht nachgewiesen werden. Die Interaktion humaner DZ mit L. monocytogenes k{\"o}nnte somit eine Verbreitung der Bakterien im Organismus verhindern. Langfristig gesehen ergeben die in dieser Arbeit gewonnenen Daten zur Interaktion DZ mit L. monocytogenes Erkenntnisse zur Entwicklung neuer DNA-Vakzinierungsstrategien mit L. monocytogenes als DNA-Tr{\"a}ger.}, subject = {Mensch}, language = {de} } @phdthesis{GrosseWilde2001, author = {Große-Wilde, Anne}, title = {Klonierung, molekulare Charakterisierung und konditionale Inaktivierung eines murinen Todesrezeptors f{\"u}r TRAIL (mTRAIL-R)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-559}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {TRAIL/APO-2L (Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand) ist ein Apoptose-induzierendes Mitglied der TNF-Superfamilie (TNF-SF). Bislang sind zwei humane TRAIL-Todesrezeptoren, TRAIL-R1 und TRAIL-R2, bekannt, die zur TNF-Rezeptor-Superfamilie geh{\"o}ren. TRAIL induziert Apoptose in einer Vielzahl von Tumorzelllinien, wohingegen die meisten prim{\"a}ren Zellen resistent gegen{\"u}ber TRAIL sind. In pr{\"a}klinischen Studien mit M{\"a}usen und nichthumanen Primaten wurde keine systemische Toxizit{\"a}t von TRAIL nachgewiesen. Diese Beobachtungen haben betr{\"a}chtliches Interesse an dem Einsatz von TRAIL zur Tumortherapie geweckt. {\"U}ber die physiologische Rolle von TRAIL ist jedoch noch wenig bekannt. Das Ziel dieser Arbeit war, Werkzeuge zum Studium des Apoptose-induzierenden TRAIL-Systems in M{\"a}usen zu etablieren. Zun{\"a}chst mussten das oder die murinen Homologe der beiden Apoptose-induzierenden TRAIL-Rezeptoren identifiziert werden. Dazu wurden murine TRAIL-bindende Proteine biochemisch {\"u}ber 2D-Gelanalysen identifiziert. Anhand einer Sequenzinformation aus einer Datenbank wurde ein muriner TRAIL-Rezeptor kloniert, der aufgrund seines biochemisch bestimmten Molekulargewichts p54_mTRAIL-R genannt wurde. Der Sequenzvergleich sowie die Funktionsanalyse von p54_mTRAIL-R ergab, dass dieser Rezeptor das funktionelle murine Homolog zu den humanen TRAIL-Todesrezeptoren TRAIL-R1 und TRAIL-R2 ist. So war p54_mTRAIL-R ebenfalls in der Lage, nach {\"U}berexpression Caspase-abh{\"a}ngig Apoptose zu induzieren. Wie die Transkripte der humanen TRAIL-Todesrezeptoren wurden die Transkripte von p54_mTRAIL-R in allen untersuchten Geweben detektiert. Es wurde ein l{\"o}sliches p54_mTRAIL-R:Fc-Fusionsprotein hergestellt, welches zur TRAIL-Inaktivierung in vivo und in vitro verwendet werden kann. Um die physiologische Rolle des p54_mTRAIL-Rs in vivo studieren zu k{\"o}nnen, sollten mTRAIL-R-defiziente M{\"a}use generiert werden. Zur Modifikation des f{\"u}r p54_mTRAIL-R kodierenden tar-Locus wurde das Gen kloniert und charakterisiert. Um eine durch die Gendefizienz hervorgerufene eventuelle Letalit{\"a}t oder sekund{\"a}re kompensierende Effekte zu vermeiden, wurden mit Hilfe des Cre/loxP-Systems und des Flp/FRT-Systems konditionale p54_mTRAIL-R defiziente M{\"a}use hergestellt. Die Werkzeuge, die in dieser Arbeit generiert wurden, wie l{\"o}sliches p54_mTRAIL-R:Fc Fusionsprotein und konditionale p54_mTRAIL-R defiziente M{\"a}use, k{\"o}nnen nun in vivo f{\"u}r die Erforschung der physiologischen Rolle des TRAIL-Systems sowie seines Potentials und dessen Grenzen bei der Tumortherapie benutzt werden.}, subject = {Maus}, language = {de} } @phdthesis{Rummel2002, author = {Rummel, Christoph}, title = {Durchflußzytometrische Analysen zur spenderspezifischen Toleranzinduktion nach kombinierter orthotoper Leber/D{\"u}nndarmtransplantation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4286}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Trotz der Entwicklung neuer und selektiver Immunsuppressiva, bleibt die Transplantation des D{\"u}nndarms auch weiterhin bei einer F{\"u}nfjahres{\"u}berlebensrate von 35\% ein risikoreiches Verfahren, welches nur bei einem kleinen Patientenspektrum derzeit indiziert ist. Die Erkenntnis, daß eine cotransplantierte Leber die {\"U}berlebensrate nach D{\"u}nndarmtransplantation wesentlich verbessert, zeigt die immunologische Sonderstellung der Leber auf und verweist auf ihren protektiven Effekt, den sie auf s{\"a}mtliche Organtransplantate des gleichen Spenders aus{\"u}bt. Dies konnte sowohl tierexperimentell (Rasmussen, 1995; Meyer, 2000) als auch im Rahmen der humanen Leber/D{\"u}nndarmtransplantation nachvollzogen werden (Intestinal Transplant Registry). Dabei sind diese toleranzinduzierenden Mechanismen der Leber selbst, aber auch im gesamten Immunsystem des Empf{\"a}ngers, bisher nur unvollst{\"a}ndig bekannt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es mit Hilfe der Durchflußzytometrie die Zellmigration immunologisch kompetenter Zellen nach Leber/D{\"u}nndarmtransplantation zu analysieren, welche m{\"o}glicherweise Grundlage f{\"u}r die spenderspezifische Toleranz sind. Insbesondere f{\"u}hrten wir Analysen in der transplantierten Leber selbst, aber auch in mesenterialen Lymphknoten und der Milz des Empf{\"a}ngers durch. Die Ergebnisse sollten mit gewonnenen Erkenntnisse aus der Immunhistologie korreliert werden. Dabei gelang es uns mit der kombinierten orthotopen Leber/D{\"u}nndarmtransplantation der Ratte in der Stammkombination BN®LEW ein geeignetes Tiermodell zu entwickeln. Erstmals war es damit m{\"o}glich, vollst{\"a}ndig physiologische Verh{\"a}ltnisse zu schaffen und die immunologischen Mechanismen nach Transplantation im Langzeitverlauf zu untersuchen. Nach Ablauf der initialen Gabe geringer Dosen des Immunsuppressivums FK506, konnten wir - nach passagerer Abstoßung - die induzierte spenderspezifische Toleranz nachweisen und dabei eine bloße Akzeptanz der Transplantate ausschließen, indem wir nachtr{\"a}glich Haut- und Herzorgane transplantierten. Mit Hilfe der Durchflußzytometrie untersuchten wir zus{\"a}tzlich wesentliche Mechanismen der Toleranzinduktion: den Chim{\"a}rismus und die Apoptose nicht-parenchymaler Zellen im Lebertransplantat. Den Chim{\"a}rismus, konnten wir in seinen unterschiedlichen Manifestationsformen (Makro-, Mikro- und Transplantatchim{\"a}rismus) zu jeder Zeit nach Transplantation nachweisen. Zum Nachweis apoptotischer Zellen mit der Durchflußzytometrie, gelang es uns eine Methode zu etablieren, die den dynamischen Apoptoseprozeß erfaßt und damit die Unterscheidung zwischen fr{\"u}hapoptotischen, apoptotischen und sp{\"a}tapoptotischen / nekrotischen Zellen erm{\"o}glicht. Die Apoptoseanalyse unterschiedlicher Leukozytenpopulationen im Lebertransplantat selbst gelang uns dabei ebenfalls. Unsere eigenen Ergebnisse, sowie die Erkenntnisse aus der Literatur lassen den Schluß zu, daß spenderspezifische Toleranz haupts{\"a}chlich in der Leber durch das Zusammenspiel mehrerer Mechanismen induziert wird. Dabei scheinen der Chim{\"a}rismus und die T-Zellapoptose eine zentrale Rolle zu spielen.}, language = {de} } @phdthesis{Hassel2003, author = {Hassel, Jessica C.}, title = {Untersuchungen zur Apoptoseregulation durch die Melanom induzierende Rezeptortyrosinkinase Xmrk}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11319}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {{\"U}berexpression der konstitutiv aktiven Rezeptortyrosinkinase Xmrk im Zahnkarpfen Xiphophorus f{\"u}hrt zur Ausbildung maligner Melanome. Expressionsstudien in transgenen Medaka-Fischen haben gezeigt, daß Xmrk allerdings nur in bestimmten Geweben wie Hirn, Epithelien, Auge und Pigmentzellen zur Tumorbildung f{\"u}hrt. Zellen, die durch Xmrk transformiert werden k{\"o}nnen, scheinen somit {\"u}ber entsprechende Komponenten der durch Xmrk induzierten intrazellul{\"a}ren Signaltransduktion verf{\"u}gen zu m{\"u}ssen. Bisher wurde eine Reihe von Signalproteinen identifiziert, die von Xmrk rekrutiert und aktiviert werden. Dazu geh{\"o}ren die PLC-g, die Adapterproteine Shc und Grb2, die PI3K, die Fyn-Kinase aus der Familie der Src-Kinasen und der Transkriptionsfaktor STAT5. Um die Signaltransduktion von Xmrk in induzierbarer Form untersuchen zu k{\"o}nnen, wurde eine mit EGF stimulierbare Rezeptorchim{\"a}re HER-mrk, deren extrazellul{\"a}rer Anteil vom humanen EGF-R und deren intrazellul{\"a}rer Anteil von Xmrk stammt, in der IL-3 abh{\"a}ngigen murinen pro-B-Zellinie Ba/F3 exprimiert. EGF-Stimulation dieser als BaF Hm bezeichneten Zellen f{\"u}hrt zu IL-3 unabh{\"a}ngigem Wachstum und zu Langzeit{\"u}berleben. Stimulation des aus der gleichen Genfamilie stammenden EGF-Rezeptors hingegen, wird er in Ba/F3 Zellen exprimiert, kann kein Langzeit{\"u}berleben vermitteln. Erste Untersuchungen zeigten, daß das durch HER-mrk vermittelte Langzeit{\"u}berleben in Ba/F3 Zellen nicht auf einer h{\"o}heren Rezeptorexpression verglichen mit den EGF-R exprimierenden Zellen beruht. Allerdings korreliert die Rezeptordichte mit der DNA-Syntheseleistung der Ba/F3 Zellen. Durch verschiedene carboxyterminal verk{\"u}rzte HER-mrk Rezeptormutanten wurde eine unterschiedliche Anzahl von Substratbindungsstellen von Xmrk deletiert. Expression dieser HER-mrk Rezeptormutanten in Ba/F3 Zellen zeigte, daß f{\"u}r die Ausl{\"o}sung der Replikation der DNA keine C-terminale Substratbindungsstelle notwendig ist, w{\"a}hrend f{\"u}r eine Vollendung der Zellteilung mit Zellvermehrung und f{\"u}r Langzeit{\"u}berleben zwei membrannahe Substratbindungsstellen ausreichend sind. Der Vergleich der durch die verschiedenen Rezeptoren induzierten Signalwege bzw. der Substratinteraktionen von HER-mrk, seinen Mutanten und dem EGF-R gab Hinweise auf f{\"u}r die Antiapoptose entscheidende Signalwege. Untersuchungen zur Aktivierung von STAT1, 3 und 5 zeigten, daß HER-mrk zu einer Aktivierung aller drei STAT-Proteine f{\"u}hrt, w{\"a}hrend der EGF-R in Ba/F3 Zellen nur STAT1 und 3, nicht aber STAT5 aktivieren kann. Die HER-mrk Rezeptormutanten zeigten, daß f{\"u}r die Aktivierung von STAT5 durch HER-mrk keine carboxyterminale Substratbindungsstelle notwendig ist, diese aber m{\"o}glicherweise durch Stabilisierung der Rezeptorbindung seine Aktivierung verst{\"a}rken. F{\"u}r die Aktivierung von STAT1 und 3 hingegen sind carboxyterminale Substratbindungsstellen entscheidend. Das f{\"u}r ein antiapoptotisches Protein kodierende STAT5-Zielgen bcl-X wurde als HER-mrk Zielgen identifiziert. Auch die schw{\"a}chere STAT5 Aktivierung durch die trunkierte HER-mrk Rezeptormutante Hm delta1006 hatte eine bcl-X Transkription zur Folge, w{\"a}hrend der EGF-R bcl-X nicht induzierte. Untersuchungen weiterer antiapoptotischer Signalwege zeigten, daß die mrk-Kinase sowie ihre Rezeptormutante Hm delta1006 im Gegensatz zum EGF-R auch zu einer Induktion von bcl-2 f{\"u}hren. Da diese Mutante kein Langzeit{\"u}berleben vermittelt, ist somit die Induktion der Genexpression antiapoptotischer Proteine wie Bcl-XL und Bcl-2 nicht ausreichend f{\"u}r Antiapoptose. Es bedarf somit der Kombination mehrerer antiapoptotischer Signalwege, um Langzeit{\"u}berleben zu sichern. Expression der Rezeptorchim{\"a}re HER-mrk in murinen Melanozyten f{\"u}hrt bei Stimulation der mrk-Kinase zur Transformation der Zellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte eine starke Induktion von bcl-X nach HER-mrk Stimulation in den Melanozyten nachgewiesen werden. Bei der Untersuchung humaner Melanomzellinien, die in der Expression verschiedener Rezeptortyrosinkinasen oft ein sehr unterschiedliches Muster zeigen, konnte eine konstitutive Aktivit{\"a}t von STAT5 in allen untersuchten Zellinien nachgewiesen werden, w{\"a}hrend STAT1 und 3 nur eine schwache und inhomogene Basalaktivit{\"a}t aufwiesen. Es zeigt sich folglich ein {\"a}hnliches Bild wie im Xiphophorus-Melanom, in dem ausschließlich STAT5 konstitutiv aktiv ist. Die untersuchten humanen Melanomzellinien zeigten durchweg eine Expression von Bcl-XL. Andere Signalwege wie z.B. die Aktivierung der MAPK hingegen zeigten ein heterogenes Muster bei den verschiedenen Zellinien. Erste Experimente in A375 Zellen deuten darauf hin, daß die Expression von dominant negativem STAT5 zur Reduktion der bcl-X Transkription und zur Apoptose der Zellen f{\"u}hrt (Wellbrock, unver{\"o}ffentlicht). Der STAT5/Bcl-XL Signalweg scheint folglich ganz entscheidend f{\"u}r die Antiapoptose von Melanomen zu sein.}, language = {de} } @phdthesis{Kudlich2003, author = {Kudlich, Theodor}, title = {Verst{\"a}rkung Butyrat induzierter Apoptose in kolorektalen Karzinomzellen durch Aspirin und Tumor Nekrose Faktor alpha}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7164}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Epidemiologische Studien weisen auf einen protektiven Einfluß einer ballaststoffreichen Ern{\"a}hrung gegen{\"u}ber der Entstehung eines kolorektalen Karzinoms hin. Die kurzkettige Fetts{\"a}ure Butyrat ist ein wichtiges Produkt bakterieller Fermentation von Ballaststoffen bzw. von unverdaubaren Kohlenhydraten im Kolon. Butyrat hat paradoxe Effekte auf Epithelzellen des Kolons: Haupternergietr{\"a}ger und Wachstumsstimulator normaler Mukosa einerseits, Proliferationshemmer und Apoptoseinduktor kolorektaler Karzinomzellen in vitro andererseits. Auch f{\"u}r NSAID wie Aspirin belegen epidemiologische Studien einen chemoprotektiven Effekt gegen{\"u}ber dem Kolonkarzinom. F{\"u}r das Zytokin TNFalpha werden einerseits apoptoseinduzierende Effekte f{\"u}r kolorektale Karzinomzellen in vitro beschrieben, jedoch gelten einige Kolonkarzinomzellinien als resistent gegen TNFalpha. Andererseits besitzt TNFalpha auch proinflammatorische und antiapoptotische Wirkung {\"u}ber Aktivierung des nukle{\"a}ren Faktors kappa B (NF-kappaB). In der vorliegenden Arbeit wurden die Einfl{\"u}sse sowohl von Aspirin als auch von TNFalpha auf die durch Butyrat induzierte Apoptose an humanen kolorektalen Karzinomzellinien untersucht. Zu diesem Zweck wurde ein durchflußzytometrischer Annexin V - Propidiumjodid - Assay etabliert. Mit Hilfe dieses Assays konnte gezeigt werden, daß der Apoptose induzierende Effekt sich sowohl durch eine Kombination mit Aspirin als auch durch eine Kombination mit TNFalpha im Sinne einer additiven Wirkung steigern l{\"a}ßt. Der Einfluß von Butyrat auf die antiapoptotische Wirkung von TNFalpha {\"u}ber Modulation von NF-kappaB wurde in einem Electophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) untersucht. Die Verst{\"a}rkung der Butyrat-induzierten Apoptose durch eine Kombination mit TNFalpha ist mit einer Hemmung der TNFalpha induzierten Aktivierung von NF-kappaB assoziiert. In einem RNase Protection Assay war auf mRNA-Ebene keine Beeinflussung der NF-kappaB abh{\"a}ngigen antiapoptotischer Faktoren (TRAF-1 und -2, c-IAP1 und 2 und XIAP) durch Butyrat nachweisbar. Die Verst{\"a}rkung der Apoptose durch TNFalpha zeigt, daß Butyrat in seiner protektiven Wirkung in der Lage ist, neben einer direkten Beeinflussung der Kolonozyten auch auf k{\"o}rpereigene Signalwege zu wirken. Die Untersuchungen dieser Arbeit leisten einen Beitrag zur weiteren Kl{\"a}rung der molekularen Grundlagen der Butyratwirkung auf Kolonepithelzellen. Evtl. besteht in Zukunft die M{\"o}glichkeit, Butyrat als adjuvantes Therapeutikum bei Pr{\"a}vention und Therapie kolorektaler Karzinome zu verwenden.}, language = {de} } @phdthesis{Kreth2003, author = {Kreth, Florian}, title = {Modulation apoptose- und zellzyklusregulierender Faktoren in Kolonkarzinomzellen durch Butyrat und Acetylsalicyls{\"a}ure}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8320}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Epidemiologische Studien zeigen, daß eine regelm{\"a}ßige Einnahme von Acetylsalicyls{\"a}ure und eine ballaststoffreiche Ern{\"a}hrung die Inzidenz und Mortalit{\"a}t des kolorektalen Karzinoms senken. Ein Großteil der protektiven Ballaststoffeffekte wird der kurzkettigen Fetts{\"a}ure Butyrat zugeschrieben, die durch bakterielle Fermentation von nicht-resorbierbaren Kohlenhydraten im Kolon entsteht. Butyrat und Acetylsalicyls{\"a}ure modulieren eine Reihe von Faktoren, die den Zellzyklus und Apoptose regulieren. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß Acetylsalicyls{\"a}ure und Butyrat in Kombination den Zellzyklusinhibitor p21 in Kolonkarzinomzellen synergistisch induzieren.}, language = {de} } @phdthesis{Wurzer2003, author = {Wurzer, Walter}, title = {Die Rolle des Transkriptionsfaktors NF-KappaB in Influenza-A-Virus infizierten Zellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5901}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Die Aktivierung von Transkriptionsfaktors NF-kB ist ein Charakteristikum viraler Infektionen, einschließlich der Infektion durch Influenza-A-Viren (Hiscott J. et al., 2001). Da die Expression vieler proinflammatorischer und antiviraler Zytokine, wie IFNb oder TNF-a durch NF-kB kontrolliert wird, hat sich ein Konzept entwickelt, welches besagt, dass NF-kB und sein {\"u}bergeordneter Aktivator IKK wichtige Bestandteile der angeborenen, antiviralen Immunit{\"a}t im Kontext einer Infektion mit RNA-Viren sind (Chu WM. Et al., 1999). Im Gegensatz zu dieser weithin akzeptierten Ansicht, wurde in der hier vorliegenden Arbeit gezeigt, dass die Aktivierung von NF-kB f{\"u}r eine effiziente Influenzareplikation von großer Wichtigkeit ist. Auf einer molekularen Ebene wurde dies durch die NF-kB-abh{\"a}ngige virale Aktivierung des proapoptotischen Faktors TRAIL gezeigt, welcher die Virusvermehrung sowohl auto- als auch parakrin erh{\"o}ht. Somit kann man sagen, dass NF-kB im Kontext einer Influenza-A-Virusinfektion sowohl proapoptotisch als auch proviral wirkt. Die Induktion der Apoptose ist ein weiteres, charakteristisches Merkmal, das man im Zusammenhang mit Virusinfektionen beobachten kann. Da die Rolle der Apoptose w{\"a}hrend einer Influenza-A-Virusinfektion noch unklar war, wurde diese Frage adressiert. Dabei wurde versucht mit einem wichtigen, virus-induzierten Apoptose-Effektor, n{\"a}mlich Kaspase-3 zu interferieren. {\"U}berraschenderweise wurde die Influenzavermehrung in Anwesenheit eines Kaspase-3-Inhibitors stark negativ beeinflusst. Im Einklang mit diesem Befund konnte gezeigt werden, dass die Virustiter in Zellen, in denen XIAP {\"u}berexprimiert wurde, r{\"u}ckl{\"a}ufig waren. Gegengleich f{\"u}hrte {\"U}berexpression von Prokaspase-3 zu einem Titeranstieg. Mechanistisch scheint der Blockade der Virusvermehrung eine Retention der viralen RNP-Komplexe im Zellkern zu Grunde zu liegen, die die Bildung von reifen Viruspartikel verhindert. Die Erkl{\"a}rung d{\"u}rfte in der Aktivit{\"a}t von Kaspase-3 zu finden sein, die an dem Abbau von Kernporenkomplexproteinen in apoptotischen Zellen beteiligt ist und was in Folge die freie Diffusion viraler RNPs erm{\"o}glichen d{\"u}rfte. Abschließend entwickelte sich aufgrund der vorliegenden Arbeit eine neue Hypothese {\"u}ber die Rolle des IKK-NF-kB-Signalweges, seinen Einfluss auf die Apoptoseregulation in Influenza-infizierten Zellen und der Auswirkung auf das Virus.}, subject = {Nuklearfaktor Kappa B}, language = {de} } @phdthesis{Lorenz2004, author = {Lorenz, Judith}, title = {Immunhistochemische und zellbiologische Analyse humaner monoklonaler Antik{\"o}rper gegen kolorektale Karzinome}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11532}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Drei verschiedene mit Hilfe der humanen Hybridomatechnologie aus einem Rektumkarzinompatienten isolierte humane monoklonale Antik{\"o}rper wurden immunhistochemisch und mit Hilfe zellbiologischer Tests untersucht. Die Ergebnisse der Immunperoxidasef{\"a}rbung geben erste Hinweise auf die Art und Verteilung der von den Antik{\"o}rpern erkannten Antigene. HH 98/81-33-154 und HH 99/71-81-149 f{\"a}rben nur wenige kolorektale Karzinome sowie einige Tumoren verschiedenen histologischen Ursprungs an und zeigen keine Reaktion mit normalen adulten oder fetalen Geweben. HH 101/99-14 reagiert dagegen außer mit zahlreichen Dickdarmkarzinomen auch mit einigen fetalen Geweben, was auf die Expression des spezifischen Antigens w{\"a}hrend der Fetalperiode schließen l{\"a}ßt. Neben den Kreuzreaktionen mit verschiedenen zentralnerv{\"o}sen Strukturen adulter Normalgewebe, die im Hinblick auf paraneoplastische neurologische Krankheitsbilder von Interesse sind, zeigt der Antik{\"o}rper weiterhin eine Affinit{\"a}t zu dr{\"u}sig differenzierten Tumoren. Im MTT-Assay auf Zellen der Kolonkarzinomzellinie CACO-2 bewirkte unverd{\"u}nnter Zellkultur{\"u}berstand der Antik{\"o}rper HH 98/81-33-154 und HH 101/99-14 eine starke Proliferationshemmung. Dieser Effekt konnte sowohl nach 24- als auch nach 48st{\"u}ndiger Inkubation, nicht jedoch mit verd{\"u}nntem {\"U}berstand nachgewiesen werden. Mit {\"U}berstand von HH 99/71-81-149 war hingegen nur eine schwache Hemmung mitochondrialer Dehydrogenasen zu verzeichnen. Zellen der Linien HT-29, COLO 206F sowie COLO 320 zeigten sich hingegen resistent gegen die antik{\"o}rpervermittelte Wachstumshemmung. Mit Hilfe des Cell Death Detection ELISAPLUS{\`O} konnte weiterhin belegt werden, daß HH 98/81-33-154 und HH 101/99-14 nicht nur das Wachstum von Tumorzellen hemmen, sondern {\"u}berdies auf der Zellinie CACO-2 Apoptose induzieren. In beiden funktionellen Tests {\"u}berstieg die gemessene Aktivit{\"a}t des niedriger konzentrierten HH 98/81-33-154 die von HH 101/99-14. Die relativ geringe Anzahl von Kreuzreaktionen mit gesundem Gewebe sowie die apoptoseinduzierende Aktivit{\"a}t von HH 98/81-33-154 und HH 101/99-14 unterstreichen die Eignung der Antik{\"o}rper als potentielle Immuntherapeutika f{\"u}r die adjuvante Behandlung des kolorektalen Karzinoms, einer weltweit zu den h{\"a}ufigsten Krebsarten z{\"a}hlenden Tumorerkrankung.}, language = {de} } @phdthesis{Weber2004, author = {Weber, Florian}, title = {Screening der apoptoseinduzierenden Interaktionen von Nephrotoxinen unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung von Ochratoxin A}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9821}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Ochratoxin A ist ein Schimmelpilzmetabolit, der in vielen Nahrungsmitteln des Menschen vorkommt und in <80\% der Blutproben nachweisbar ist. OTA wirkt haupts{\"a}chlich auf die Niere, und hier unter anderem durch Apoptose. Im t{\"a}glichen Leben sind wir jedoch vielen Nephrotoxinen gleichzeitig ausgesetzt. Somit untersuchten wir die apoptoseinduzierende Wirkung verschiedener Substanzen, wie Antibiotika, NO-Donoren, H2O2, CdCl2, Cisplatin, Cyclosporin A und unterschiedliche pH-Werte in Kombination mit OTA. Bedingt durch die hohe Zahl m{\"o}glicher Kombinationen verwendeten wirt ein schnelles und effizienztes Apoptose-Screening. Wir bestimmten Caspase-3 Aktivit{\"a}t und Proteingehalt direkt an Zellen, die in 96-Well Platten anges{\"a}t wurden. Apoptose wurde mittels DNA-Leiterbildung best{\"a}tigt, Nekrose durch die Aufnahme von Trypanblau in die Zelle bestimmt. Die untersuchten Zellinien umfassten: LLC-PK1 und IHKE-Zellen (proximaler Tubulus) und MDCK-C7-Zellen (Sammelrohr). Unsere Ergebnisse zeigen, dass die apoptoseinduzierende Wirkung von OTA von hom{\"o}ostatischen und nephritogenen Agenzien beeinflusst wird, denen die Zellen simultan mit OAT ausgesetzt werden. So beobachteten wir, abh{\"a}ngig von der Kombination antagonistische, additive und potenzierende Effekte. Potenzierung der Wirkung von OTA wurde u.a. f{\"u}r H2O2, Cadmiuim und Cisplatin b eobachtet, w{\"a}hrend NO-Donoren, Amphotericin B und Angiotensin II eine hemmende Wirkung aof OTA hatten. Cyclosporin A, Cephalexin und Gentamicin zeigten {\"u}berwiegend additive Wirkung. Das Ausmass der INteraktionen war zwischen den einzelnen Zellininen unterschiedlich und somit zelltyp-, konzentrations- und toxinabh{\"a}nigig.}, language = {de} } @phdthesis{Czisch2004, author = {Czisch, Michael}, title = {Die Rolle von Bcl-2 bei der UV- und TRAIL-induzierten Keratinozytenapoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10903}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {In Keratinozyten wird sowohl durch UVB als auch durch PUVA-Bestrahlung Apoptose induziert. Wir untersuchten die in Keratinozyten durch UVB, PUVA, UVA und Todesliganden wie TRAIL ausgel{\"o}sten Apoptosewege n{\"a}her. UVB und PUVA, nicht aber UVA-Bestrahlung l{\"o}sen in vitro Keratinozytenapoptose aus. 2-4 h nach UVB beobachteten wir die Aktivierung von Caspasen. Nach PUVA setzt die Aktivierung von Caspasen wesentlich sp{\"a}ter ein, n{\"a}mlich erst 12 h nach Bestrahlung. Passend dazu, ist ein Verlust des mitochondrialen Transmembranpotentials 6-8 h nach UVB und 12-14 h nach PUVA detektierbar. Die {\"U}berexpression des Proteins Bcl-2 verhindert den Verlust des mitochondrialen Transmembranpotentials und die Caspase-Aktivierung nach UVB, und vermittelt auch einen klonogen Schutz, unabh{\"a}ngig von der Bildung reaktiver Sauerstoffradikale. Im Gegensatz dazu verz{\"o}gert es den Verlust des Transmembranpotentials und die Caspase-Aktivierung nach PUVA nur und verhindert sie nicht. PUVA-bestrahlte Zellen k{\"o}nnen sich nicht weiter teilen, sind also durch Bcl-2 nicht klonogen gesch{\"u}tzt.}, language = {de} } @phdthesis{Herold2005, author = {Herold, Marco}, title = {Der C-Terminus des antiapoptotischen Bcl-2 Familienmitgliedes A1 reguliert Stabilit{\"a}t und Funktionalit{\"a}t des Proteins}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14459}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die Stimulation von Lymphozyten durch alleinige Quervernetzung ihrer Antigenrezeptoren f{\"u}hrt in Abh{\"a}ngigkeit von der Signalst{\"a}rke zur Induktion von Apoptose. Dieser Prozess spielt im Rahmen der negativen Selektion von B-Zellen eine wichtige Rolle und kann am Beispiel von WEHI 231 Zellen, einer murinen Lymphomzelllinie modellhaft nachempfunden werden. Die Quervernetzung des B-Zellrezeptors (BZR) in WEHI 231 Zellen f{\"u}hrt in Abh{\"a}ngigkeit von der Prozessierung der mitochondrialen Caspase 9 zu Apoptose. Dies kann durch {\"U}berexpression des antiapoptotischen Bcl-2 Familienmitglieds A1 verhindert werden. Interessanterweise besitzt A1 im Gegensatz zu Fast allen anderen Bcl-2 Proteinen keinen C-terminalen Bereich, der das Protein in intrazellul{\"a}re Membranen wie Mitochondrien und Endoplasmatisches Retikulum verankert. Ob und gegebenenfalls welche Bedeutung das C-terminale Ende f{\"u}r das Protein und dessen Funktion hat wurde in dieser Arbeit untersucht. Eine C-terminale Deletionsmutante wies im Vergleich zum Wildtyp eine h{\"o}here Proteinstabilit{\"a}t auf. Die Fusion der letzten 35 Aminos{\"a}uren von A1 an eine enzymatisch inaktive Form von Caspase 3 f{\"u}hrte zu einem sehr instabilen chim{\"a}ren Protein. Somit scheint der C-Terminus von A1 sowohl notwendig als auch hinreichend f{\"u}r die kurze Halbwertszeit des Proteins zu sein. Die meisten kurzlebigen Proteine werden {\"u}ber den proteasomalen Signalweg degradiert. Dies scheint auch f{\"u}r A1 zu gelten, da seine Halbwertszeit durch den Einsatz eines Proteasomeninhibitors verl{\"a}ngert wurde. In Koexpressionsstudien konnte zudem eine Ubiquitylierung von A1 beobachtet werden, welche bei der stabileren A1 Mutante stark reduziert war. A1 ist jedoch nicht immer instabil. In Anwesenheit des „BH3-only" Proteins Bim, das A1 direkt binden kann, wird die Halbwertszeit von A1 enorm erh{\"o}ht. Die antiapoptotische Funktion von A1 scheint sich jedoch nicht nur auf die Neutralisation durch bloße Bindung zu beschr{\"a}nken, da die Deletionsmutante trotz vergleichbarer Interaktion mit Bim einen sehr viel geringeren Schutz gegen Etoposid vermittelter Apoptose verlieh. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass das antiapoptotische Bcl-2 Familienmitglied A1 eine sehr kurze Halbwertszeit besitzt und das der C-Terminus nicht nur die Stabilit{\"a}t sondern auch die antiapoptotische Schutzfunktion f{\"u}r das Protein vermittelt.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{Geis2005, author = {Geis, Steffen}, title = {Die Rolle des Signalmolek{\"u}ls Ca 2+ in der Signaltransduktion der SC-1-induzierten Apoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17032}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurde das Thema "Die Rolle des Signalmolek{\"u}ls Ca2+ in der Signaltransduktion der SC-1-induzierten Apoptose" anhand von immunhisto-chemischen, proteinbiochemischen und fluoreszenzmikroskopischen Methoden erarbeitet. Die SC-1-induzierte Apoptose stellt einen neuen intrinsischen, „death domain"-unabh{\"a}ngigen Signalweg in der Vermittlung des programmierten Zelltodes dar, der {\"u}ber die Bindung dieses Antik{\"o}rpers an CD55SC-1 ausgel{\"o}st wird. Dem Signalmolek{\"u}l Ca2+ galt besonderes Interesse bei der Charakterisierung der durch SC-1 ausgel{\"o}sten Signaltransduktion. Nach Aktivierung von CD55SC-1 durch SC-1 steigt das intrazellul{\"a}re Ca2+ um Faktor 2,7 an, stabilisiert sich danach auf dem 1,5fachen Ausgangsniveau. Dies hat keinerlei Einfluss auf die Ausf{\"u}hrung des Apoptoseprogramms, ist aber maßgeblich in das Expressionsverhalten involviert. Der Ca2+ - Einstrom ist somit nicht direkt in die Ausf{\"u}hrung der Apoptose beteiligt, durch die Hochregulation der Expression des Apoptoserezeptors verst{\"a}rkt es jedoch die Wahrscheinlichkeit der Tumorzelle, den programmierten Zelltod zu vollziehen, da durch die verst{\"a}rkte Expression dieses Apoptose-induzierenden Rezeptors auch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass mehrere SC-1-Antik{\"o}rper binden k{\"o}nnen. Da die Quervernetzung mehrerer Rezeptoren mittels des SC-1-Antik{\"o}rpers in der Apoptoseinduktion von N{\"o}ten ist, stellt diese durch Ca2+ getriggerte {\"U}berexpression von CD55SC-1 einen essentiellen Bestandteil in der Exekution dieses Selbstmordprogrammes dar. Dieses Ergebnis gibt einen interessanten Einblick in den Signalweg der durch SC-1 induzierten Apoptose. Weiterf{\"u}hrende Experimente sind notwendig, um genauere Erkenntnisse dieser einzigartigen Form einer gewebespezifischen Apoptose zu erlangen.}, language = {de} } @phdthesis{Mackert2005, author = {Mackert, Katrin}, title = {Untersuchungen zur Apoptose durch das Kontakthapten NiCl 2 in humanen Nabelschnurendothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16511}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Ziel unserer Untersuchungen war es, herauszufinden, ob das Kontakthapten und Umweltgift Nickelchlorid im Vergleich zum etablierten Apoptoseinduktor TNF programmierten Zelltod in Endothelzellen ausl{\"o}sen kann. In Gegenwart des Proteinsyntheseinhibitors Cycloheximid sowie des Transkritionsinhibitors Actinomycin D zeigte sich eine dosisabh{\"a}ngige Zunahme der Apotposerate, die offenbar eine Inhibition proteinsyntheseabh{\"a}ngiger und somit vor Apoptose sch{\"u}tzender Mechanismen erfordert. Die Synthese dieser zytoprotektiven Proteine ist von einer Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-kB abh{\"a}ngig, wie es auch nach Exposition mit Nickel beobachtet wird. Zur Untersuchung der Mechanismen der NiCl-vermittelten Apoptose setzten wir weiterhin den Caspaseinhibitor Z-VADfmk ein; dieser blockierte die NiCl/CHX-vermittelte DNA-Fragmentation und Apoptose vollst{\"a}ndig. Im Rahmen physiologischer wie auch pathophysiologischer Vorg{\"a}nge werden Endothelzellen oxidativem Streß in Form reaktiver Sauerstoffradikale ausgesetzt, die zu einer Heraufregulation von Fas und seines Liganden FasL, welche einen bedeutende Rolle bei der Initiierung des programmierten Zelltods spielen, f{\"u}hren. Nickel bewirkt {\"a}hnlich wie freie Sauerstoffradikale eine Heraufregulation beider Parameter, erfordert hierf{\"u}r aber die Gegenwart von CHX. Weiterhin wurde der Einfluß der Mitogen-aktivierbaren (MAP-)-Kinase p38 auf die NiCl-vermittelte DNA-Fragmentation studiert. P38 wird nach Exposition mit Nickel, {\"a}hnlich wie nach Stimulation mit TNF, aktiviert; eine Hemmung dieser Kinase mit dem pharmakologischen Inhibitor SB 202190 steigert die Nickelchlorid-induzierte Apoptoserate. Zusammenfassend belegt diese Studie, daß Nickel, welches als Kontaktallergen, als Umweltgift sowie als Bestandteil mancher Prothesematerialien im Kontext der Biokompatibilit{\"a}t medizinisch relevant sein kann, {\"u}ber weitgehend noch undefinierte Signalwege DNA-Fragmentation und Apoptose von prim{\"a}ren humanen Endothelzellen vermittelt.}, language = {de} } @phdthesis{Wirth2005, author = {Wirth, Joachim}, title = {Intrazellul{\"a}re Mechanismen bei der durch den monomeren humanen IgM-Antik{\"o}rper PAM-1 induzierten Apoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17256}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Der humane monoklonale IgM-Antik{\"o}rper PAM-1 induziert in seiner monomeren Form sowohl in vivo als auch in vitro Apoptose an Magenkarzinomzellen. Er bindet hierbei an den post-transskriptionell modifizierten Rezeptor CFR-1, der auf nahezu allen epithelialen Karzinomzellen und deren Vorl{\"a}uferl{\"a}sionen exprimiert wird. In dieser Arbeit werden die intrazellul{\"a}ren Mechanismen nach PAM-1/CFR-1-Bin- dung anhand von Protein(de)phosphorylierungen und deren selektiver Hemmung n{\"a}her charakterisiert. Die hierbei detektierten Protein(de)phosphorylierungen sind somit m{\"o}glicherweise essentielle Bestandteile der durch PAM-1 ausgel{\"o}sten Apoptose.}, language = {de} } @phdthesis{Keppler2005, author = {Keppler, Marc Thomas}, title = {Molekulare Analyse von pro- und antiapoptotischen Effektormolek{\"u}len bei der SC-1-vermittelten Apoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17246}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, language = {de} } @phdthesis{Wang2006, author = {Wang, Dapeng}, title = {The mechanism of glucocorticoid induced murine thymocyte and peripheral T cell apoptosis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17317}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Glucocordicoide sind kleine lipophile Verbindungen, die viele biologische Effekte verursachen, wenn sie an den intrazellul{\"a}ren Glukokortikoidrezeptor (GR) binden. Dieser wandert wiederum in den Nucleus, um dort direkt oder indirekt die Transkription der Gene zu regulieren. Glukokortikoide sind der Grundstein in der Behandlung f{\"u}r eine Anzahl von h{\"a}matologischen b{\"o}sartigen Erkrankungen, wie Leuk{\"a}mie, Lymphome und Myelome. In der Literatur wird beschrieben, dass Glukokortikoide {\"u}ber die Vermittlung von Apoptose wirken.die Wirkung. Trotz der enormen Fortschritte im Verst{\"a}ndnis des regulierten Zelltodes, ist der genaue Mechanismus, den Glukokortikoide bei der Apoptose vermitteln, unbekannt. Die Daten, die bis jetzt erzielt wurden, deuten stark darauf hin, dass Gentransaktivierung durch den GR f{\"u}r den Beginn der durch Glukokortikoide verursachten Thymozytenapoptose verantwortlich ist. Außerdem wurde gezeigt, dass das multikatalytische Proteasom, einige Mitglieder der BCL2-Familie, {\"A}nderungen im Kalziumfluss sowie Caspasen eine wichtige Rolle in der Durchf{\"u}hrungsphase des durch Glukokortikoide vermittelten Zelltodes spielen Jedoch ist die genaue Reihenfolge dieses Prozesses bisher nicht bekannt. Ein Hauptschwierigkeit der gegenw{\"a}rtigen Diskussion entsteht aus der Tatsache, dass unterschiedliche Zellarten, wie Thymozyten, reife T-Zellen und Lymphomzellen verglichen werden, ohne ihre unterschiedlichen Eigenschaften und Genexpressionsprofile zu beachten. Obwohl angenommen wird, dass Glukokortikoide Apoptose {\"u}ber einen konservierten Mechanismus, wird dies nicht durch irgendwelche Daten unterst{\"u}tzt. In anderen Worten, es ist m{\"o}glich, dass Apoptose in Thymozyten, reifen T-Zellen und Lymphomzellen {\"u}ber unterschiedliche Signalwege vermittelt wid. Wir fragten uns daher, ob ein einzelner durch Glukokoritkoide eingeleiteter Signaltransduktionsweg daf{\"u}r verantwortlich ist, dass Apoptose in allen T-Lamphozytenarten eingeleitet wird, oder ob noch andere Signalwege existieren. Daher verglichen wir die Rolle des Proteasomes, verschiedener Caspasen, des lysosomalen Kompartements und anderer Faktoren in der durch Glukokortikoide induzierten Apoptose in Mausthymozyten und pepripheren T-Zellen sowie T-ALL Lymphomzellen. Unsere Entdeckungen zeigen, dass die Anfangsphase der durch Glukokortikoide induzierten Apoptose unabh{\"a}ngig von der Differenzierungsstadien der Zelle ist. Apoptose wird sowohl in Thymozyten als auch in reifen T-Zellen durch den GR vermittelt und ist von der Gentranskription abh{\"a}ngig. Im Gegensatz dazu unterscheidet sich die Durchf{\"u}hrungsphase erheblich in ihren Anforderungen f{\"u}r eine Anzahl von Signaltransduktionskomponenten zwischen Thymozyten und peripheren T-Zellen. W{\"a}hrend in Thymozyten das Proteasom, die Caspasen 3, 8 und 9 sowie Cathepsin B eine wichtige Rolle in durch Glukokortikoide induzierten Zelltod spielen, sind diese Faktoren f{\"u}r die Induktion des Zell-Todes in peripheren T- Zellen entbehrlich. Im Gegensatz dazu scheinen {\"A}nderungen in der Expression und intrazellul{\"a}ren Lokalisation von Mitgliedern der Bcl-2 Familie nicht zum durch Glukokortikoide induzierten Zellltod beitzutragen, egal um welchen Zelltyp es sich handelt. Wir haben beobachtet, dass eine Behandlung von Thymozyten mit Glukokortikoiden zu einer Aktivierung der lysosomalen Protease Cathepsin B f{\"u}hrt. Dies ist ein essentieller Schritt zur Einleitung von Apoptose durch Glukortikoide und zeigt zum ersten Mal, dass der lysosomale Amplifikationsloop in diesen Prozess involviert ist. Die Analyse des durch Glukokortikoide induzierten Zelltodes in verschiedenen T-ALL Zelllinien deutet darauf hin, dass die durch Glukokortikoide induzierten Signalwege in Thymozyten und allen Lymphonzelllinien aber nicht in peripheren T Zellen {\"u}bereinstimmen. Da die hoch-dosierte Glukokortikoidbehandlung eine wichtige Rolle in der Behandlung von hematologischen b{\"o}sartigen Erkrankungen spielt, k{\"o}nnen unsere Beobachtungen eine Grundlage f{\"u}r eine neue Anti-Krebs-Stragie bilden, die darauf ausgelegt ist, spezifisch Tumorzellen zu eliminieren aber reife T-Zellen unber{\"u}hrt lassen.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {en} } @phdthesis{Knoeferle2006, author = {Kn{\"o}ferle, Johanna Maria}, title = {Die Wirkung von Antioxidantien auf die Apoptose und die Reaktivierung von HIV in chronisch-infizierten Zellen durch bakterielle CpG-ODN-Sequenzen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22984}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Der erste Teil der vorliegenden Arbeit befasste sich mit der Wirkung von Antioxidantien auf die Apoptose. Dabei sollte vor allem die Abh{\"a}ngigkeit der Apoptosereaktion von der verwendeten Zellinie gepr{\"u}ft werden. Zwei verschiedene Zellmodelle kamen zum Einsatz, A3.01 T-Zelllymphoblasten und E6-1 Jurkat-Zellen. Als Antioxidantien wurden das nat{\"u}rlich vorkommende N-Acetylzystein und das synthetische Antioxidans BHA ausgew{\"a}hlt. Die Zellen wurden mit CD95L stimuliert, und mit den entsprechenden Antioxidantien behandelt. Nach der Inkubation wurden sie mit AnnexinV und 7AAD gef{\"a}rbt. Annexin V bindet an Phosphatidylserin, 7AAD an den Nukleus. Die Zellen wurden im Durchflusszytomter analysiert. Zellen, die nur Annexin V positiv waren, wurden als apoptotisch gez{\"a}hlt, w{\"a}hrend Zellen die f{\"u}r AnnexinV und 7AAD positiv waren (also einen Membranst{\"o}rungen aufwiesen) als nekrotisch betrachtet wurden. Aus den in dieser Arbeit gewonnen Daten l{\"a}sst sich schließen, dass die Apoptose in verschiedenen Zelllinien {\"u}ber unterschiedliche Signalwege vermittelt wird. A3.01 Zellen waren bereits f{\"u}r die Existenz eines nekrose-{\"a}hnlichen Zelltodes unter Caspaseinhibition bekannt. BHA konnte diesen nekrose-{\"a}hnlichen Zelltod verhindern. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass BHA nach Apoptoseinduktion ohne Caspaseinhibitoren eine st{\"a}rkere Apoptose induziert als ein CD95-Ligand alleine. Dieselbe Reaktion konnte bei peripheren Blutmonozyten (PBMC) beobachtet werden. Bei E6-1 Jurkat-Zellen, die nach Inhibition der Caspase keinen nekrotischen Zelltod erleiden, kam es nach der Behandlung mit BHA und CD95 zu einer Abnahme der Apoptose. Diese Beobachtungen lassen vermuten, dass die verwendeten Zellinien unterschiedlichen Zelltypen angeh{\"o}ren: A3.01 Zellen und PBMC k{\"o}nnten den Typ 1 Zellen zugeordnet werden, die f{\"u}r die Durchf{\"u}hrung der Apoptose auf Caspasen angewiesen sind, E6-1 Zellen k{\"o}nnten Typ 2 Zellen verk{\"o}rpern, die zus{\"a}tzlich noch auf mitochondriale Stimulation angewiesen sind, um apoptotisch zu werden. Diese mitochondriale Stimulation k{\"o}nnte durch BHA verhindert werden und so bei E6-1 Jurkat-Zellen Apoptose verhindern. NAC hingegen zeigte in der vorliegenden Arbeit einen anti-apoptotischen Effekt sowohl bei der A3.01 Zelllinie, als auch bei E6-1 Jurkat-Zellen. Hieraus k{\"o}nnte geschlussfolgert werden, dass NAC bereits zu einem fr{\"u}heren Zeitpunkt in den Ablauf der Apoptose eingreift. Der zweite Teil der Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit der Reaktivierung von HIV in der chronisch-infizierten T-Zelllinie ACH-2 durch bakterielle CpG-Sequenzen. Auch hier wurden die Zellen mithilfe der Durchflußzytometrie analysiert. Die HIV-Replikationsrate wurde quantitativ mit einem p24-Antik{\"o}rper gemessen. Es wurde gezeigt, dass CpG-Motive in dieser Zellinie in vitro eine Reaktivierung der HIV-Replikation bewirken. Dieser Effekt wurde nicht durch die PTO-Modifikation der CpG-ODN hervorgerufen, sondern war spezifisch f{\"u}r die CpG-Sequenzen. Eine Behandlung mit ODNs ohne CpG-Sequenzen f{\"u}hrte nicht zu einer Induktion der HIV-Replikation in ACH-2-Zellen. Weiterhin wurde gezeigt, dass die verwendeten Cpg-Sequenzen die latent-infizierte T-Zellinie ACH-2 nicht aktivieren, sondern nur die Virusreplikation anstoßen. Versuche mit humanen nicht-infizierten PBMCs zeigten, dass CD3-positive Zellen, {\"a}hnlich wie ACH-2-Zellen, durch CpG-ODNs nicht aktiviert werden, CD3-negative PBMCs dagegen konnten durch die Behandlung mit CpG-ODNs aktiviert werden. Die Reaktivierung von HIV konnte durch die Inhibition verschiedener Transkriptionsfaktoren nicht wesentlich beeinflusst werden. Die NFkB-Inhibtoren CAPE und SN50 und der ERK-MAP-Kinase-Inhibtor UO126 verhinderten die durch CpG-ODNs induzierte HIV-Replikation in ACH-2 Zellen nicht. Unter dem Einfluss von CAPE wurde sogar ein geringf{\"u}giger Anstieg der Virusreplikation beobachtet. Dieser Effekt ist wahrscheinlich aber durch die intrinsische Aktivit{\"a}t von CAPE erkl{\"a}rbar. Die Frage nach den distalen Faktoren in den aktivierten Signalwegen muss also unbeantwortet bleiben. K{\"o}nnten die in dieser Arbeit in vitro beobachteten spezifischen Effekte der CpG-ODNs in vivo bei HIV-positiven Patienten ausgel{\"o}st werden, so w{\"a}re das ein Schritt mehr in Richtung der vollst{\"a}ndigen Eliminierung des Virus aus dem infizierten Organismus. Durch diese Methode k{\"o}nnten die Virusreservoirs in ruhenden T-Zellen, Makrophagen und dentritischen Zellen reaktiviert werden und w{\"a}ren so einer effizienten Therapie mit HAART zug{\"a}nglich. Als n{\"a}chster Schritt in diesem Bereich der Forschung sollten deswegen Versuche zu der Wirkung von CpG-Sequenzen auf chronisch-infizierte Zellen HIV-positiver Patienten unternommen werden, um die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse ex vivo zu untersuchen.}, language = {de} } @phdthesis{Jurak2006, author = {Jurak, Igor}, title = {The molecular mechanism of the Cytomegalovirus species specificity}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19233}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Viruses have undergone a coevolution with their hosts, resulting in a specific adaptation to them. Consequently, many viruses have a limited host range. Occasionally, viruses acquire an adaptive mutation, which allows infection and replication in a different species as shown recently for the human immunodeficiency virus and influenza virus. Cross-species infections are responsible for the majority of emerging and re-emerging viral diseases. However, little is known about the mechanisms that restrict viruses to a certain host species, and the factors viruses need to cross the species barrier and replicate in a different host. Cytomegaloviruses are prototypes of the beta-herpesvirus subfamily and are highly species specific. They replicate only in cells of their own or a closely related species. The molecular mechanism underlying their species specificity is poorly understood and was investigated in this study. An initial observation showed that murine cytomegalovirus (MCMV) can replicate in human 293 and 911 cells, but not in any other human cells tested. Both cell lines are transformed with adenoviral E1 genes that encode a transcriptional transactivator (E1A) and two suppressors of apoptosis (E1B-55k and E1B-19k). This has led to the hypothesis that these functions are required for MCMV replication in human cells. Further analysis revealed that normal human cells died rapidly after infection of caspase-9-mediated apoptosis. Apoptosis induced by MCMV can be suppressed by broad-spectrum caspase inhibitors, and virus replication can be rescued, indicating a major role of caspases in this process. Furthermore, over-expression of a mitochondria-localized inhibitor of apoptosis, a Bcl-2-like protein, prevented apoptosis induced by this virus. Human cells resistant to apoptosis allowed also an efficient MCMV replication. The important role of Bcl-2-like proteins for cytomegalovirus cross-species infections was subsequently confirmed by inserting the corresponding genes, and other inhibitors of apoptosis and control genes into the MCMV genome. Only recombinant viruses expressing a Bcl-2-like protein were able to replicate in human cells. A single gene of human cytomegalovirus encoding a mitochondrial inhibitor of apoptosis was sufficient to allow MCMV replication in human cells. Moreover, the same principle facilitated replication of the rat cytomegalovirus in human cells. Thus, induction of apoptosis limits rodent cytomegalovirus cross-species infection.}, subject = {Cytomegalie-Virus}, language = {en} } @phdthesis{Koenig2006, author = {K{\"o}nig, Thomas}, title = {Die Rolle von NFAT-Transkriptionsfaktoren bei der Regulation der Apoptose peripherer T-Zellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23594}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle der NFAT-Transkriptionsfaktoren NFATc2 und NFATc3 beim AICD (Activation induced cell death) von peripheren T-Lymphozyten untersucht. Dazu wurde die Ausl{\"o}sbarkeit der Apoptose mittels Anti-CD3-Antik{\"o}rper bei Wildtyp- bzw. Knock-out-M{\"a}usen mit folgender NFAT-Ausstattung verglichen: NFAT c2+/+c3-/-, c2-/-c3+/+, c2-/-c3-/+, c2-/-c3-/-. Mittels FACS-Analyse von T-Helfer-Zellen aus den Lymphknoten dieser M{\"a}use zeigte sich, dass die CD3-vermittelte Apoptose - im Gegensatz zur Fas-vermittelten - mit dem Gesamtgehalt der Zellen an NFATc2 und NFAT c3 korreliert und diesbez{\"u}glich eine direkte Proportionalit{\"a}t angenommen werden kann.}, language = {de} } @phdthesis{Graf2007, author = {Graf, Tilmann}, title = {Differentielle Effekte einer PPARgamma-Aktivierung mit Pioglitazon in der Barrettadenokarzinomzelllinie OE33 in vitro und in vivo}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23497}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Der intrazellul{\"a}re Hormonrezeptor PPARgamma spielt eine Rolle in vielen Differenzierungsprozessen. Zudem konnte in multiplen malignen Tumoren verschiedenen Ursprungsgewebe gezeigt werden, dass sowohl Proliferation als auch Apoptose beeinflusst werden k{\"o}nnen und so eine neuartige antiproliferative Therapieoption bestehen k{\"o}nnte. Im Barrettadenokarzinom des distalen {\"O}sophagus, einer malignen Neoplasie auf dem Boden von Magens{\"a}ure- und D{\"u}nndarmsekretreflux, sind diese Zusammenh{\"a}nge bisher nicht ausreichend untersucht. Ziel dieser Studie sollte eine Untersuchung von Proliferation und Apoptose des Barrettadenokarzinoms unter dem Einfluss von einer PPARgamma-Aktivierung durch den synthetischen Agonisten Pioglitazon sein. Dazu wurden in vitro Zelllinien von Barrettadenokarzinomen und von Plattenepithelkarzinomen sowie humane Barrettgewebeproben auf Expression von PPARgamma untersucht. Zudem wurde nach Stimulation mit Pioglitazon die Wirkung auf Proliferation und Apoptose gemessen. Nach Generierung von soliden Tumoren in immundepletierten balb/c nu/nu M{\"a}usen wurden diese mit Pioglitazon-haltigem Actos® stimuliert und das Tumorwachstum mit einer Kontrollgruppe verglichen. Zudem wurden nach Explantation der Tumore histologisch Apoptose- und Proliferationsverhalten bestimmt. Wir konnten zeigen, dass PPARgamma in humaner Barrettmukosa und in der humanen Barrettadenokarzinomzelllinie OE33 {\"u}berexprimiert ist. PPARgamma-Aktivierung inhibiert das Wachstum von OE33-Barrett-Adenokarzinomzellen in vitro durch eine Induktion von Apoptose, w{\"a}hrend das Wachstum von transplantierten Tumoren, die von OE33-Zellen abgeleitet wurden, in vivo durch systemische PPARgamma-Aktivierung auf dem Boden einer gesteigerten Proliferation und einer Hemmung der Apoptose verst{\"a}rkt wurde. Diese Ergebnisse charakterisieren PPARgamma als einen potentiellen molekularen Mediator, der in die Entwicklung eines Barrettepithels mit Metaplasie aus normalem Plattenepithel in dem gastro-{\"o}sophagealen {\"U}bergang involviert ist.}, language = {de} } @phdthesis{Cordes2007, author = {Cordes, Tatjana}, title = {Bindungsverhalten der verschiedenen NFAT-Transkriptionsfaktoren an den nur77-Promotor und ihre Kooperationsf{\"a}higkeit mit MEF2D bei der Aktivierung des nur77-Promotors}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25964}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Sowohl NFAT- (Nukle{\"a}re Faktoren aktivierter T-Zellen) als auch MEF2- ('myosin-enhancer factor 2') Transkriptionsfaktoren spielen eine wichtige Rolle bei der Differenzierung, Proliferation oder Apoptose vieler eukaryotischer Zellen. Sie sind in einer Vielzahl von Zellen aktiv und k{\"o}nnen dort die Transkription ihrer Zielgene nach Stimulation der Zellen mit anschließendem Calcium-Einstrom aktivieren. Dabei kooperieren sie oft mit anderen Transkriptionsfaktoren. Kurz vor Beginn dieser Arbeit erschienen zwei Ver{\"o}ffentlichungen, die eine Kooperation von MEF2D mit NFATc2 bei der Aktivierung des nur77-Promotors, der bei der negativen Selektion von T-Zellen aktiv ist, beschrieben. Im Rahmen dieser Arbeit sollte nun das Bindungsverhalten verschiedener NFAT-Proteine an den nur77-Promotor und ihre Kooperationsf{\"a}higkeit mit MEF2D bei der Aktivierung des nur77- und anderer Promotoren untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass verschiedene NFAT-Faktoren direkt an ein Oligonukleotid des nur77-Promotors (von Position -274 bis -247 bp reichend) binden. Diese Bindung wird zwar durch eine Bindung von MEF2-Faktoren an den Promotor unterst{\"u}tzt, ist jedoch nicht wesentlich beeintr{\"a}chtigt, wenn MEF2-Faktoren aufgrund von einer Mutation in ihrer Bindungssequenz nicht binden k{\"o}nnen. Dagegen f{\"u}hrt eine Mutation der NFAT-Bindungsstelle zu einer aufgehobenen Bindung von NFAT-Faktoren an den Promotor. Desweiteren zeigte sich, dass nicht nur endogenes NFATc2 sondern auch verschiedene NFATc1-Isoformen an den Promotor binden k{\"o}nnen. In ihrer F{\"a}higkeit mit MEF2D zu kooperieren, zeigte sich kein Unterschied zwischen den getesteten NFAT-Isoformen NFATc1/\&\#945;A, NFATc1/\&\#945;C oder NFATc2. So aktivierten in Transfektionsversuchen in Jurkat T-Zellen und 293 T-Zellen alle NFAT-Proteine die Luciferase-Reporter-Gen-Konstrukte gemeinsam mit MEF2D in etwa additiver Weise. Dies konnte an verschiedenen Luciferase-Reporter-Genen (nur77-gesteuert, hFasL-gesteuert und desmin-gesteuert) nachgewiesen werden, was auf eine m{\"o}gliche Kooperation der verschiedenen NFAT-Faktoren mit MEF2D (und evtl. auch anderen MEF2-Faktoren) nicht nur bei der Apoptose von T-Zellen sondern auch in anderen Zellen hinweist.}, subject = {Transkriptionsfaktor}, language = {de} } @phdthesis{Chen2007, author = {Chen, Wen}, title = {Functional Role of NFATc1 in the Control of Life and Death of Lymphocytes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26675}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {In this study, murine ES cells and DT40 B cells were used in parallel to disrupt the Nfatc1 gene and to study the function of individual 6 Nfatc1 isoforms, especially the function of highly inducible NFATc1/aA.We found that the short isoform NFATc1/aA protects DT40 B cells against apoptosis while the long isoform NFATc1/aC appears to enforce apoptosis. DNA microarray studies have shown that in NFATc1" DT40 B cells expressing ectopically human NFATc1/aA, the pkc-theta gene is several fold stronger expressed as in wild type cells. Our results of EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assays) and ChIP (chromatin immuno-precipitation) experiments demonstrated the binding of NFATc1/aA to the pkc-theta promoter in vitro and in vivo. NF-kappa B was also found to bind to the NFATc1 P1-promoter in vitro and in vivo. These data suggest and further prove that NF-kappa B contributes to the induction of the NFATc1 P1 promoter upon activation of T cells. So, NFATc1/aA and NF-kappa B were found to cross-talk in the transcriptional upregulation of their target genes, such as the IL-2 gene and the Nfatc1 gene itself, at multiple steps upon induction of apoptosis. While the pro-apoptotic mechanism of NFATc1s long isoform(s) remains unclear, its corresponding "death partners" are worth further studies. The elucidation of functional roles of NFATc1s short or long isoforms in the control of apoptosis of lymphocytes helps to understand apoptosis regulation, and thereby, the fate of lymphocytes.}, subject = {Lymphozyten}, language = {en} } @phdthesis{Nichiporuk2007, author = {Nichiporuk, Ekaterina}, title = {p33ING1b und p29ING4 Tumorsuppressorproteine beim Nierenzellkarzinom : Analyse T-Zell-vermittelter Tumorimmunantworten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24376}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die Tumorsuppressorproteine p33ING1b und p29ING4 (Inhibitor of Growth, ING) verhindern normalerweise die Entwicklung bestimmter Tumorarten, indem sie einen Transkriptionskomplex mit dem Tumorsuppressorgen p53 bilden. Die ING1b und ING4 Gene sind nach der Demonstration hoher Expressionswerte in verschiedenen Tumoren in den Mittelpunkt der Tumorforschung ger{\"u}ckt. Zudem hat die Immunogenit{\"a}t des p33ING1b Proteins in Patientinnen mit einem Mammakarzinom ihre potentielle Bedeutung f{\"u}r die Diagnose und eine auf dem Prinzip der Vakzinierung basierende Behandlung demonstriert. H{\"a}ufig wird das Nierenzellkarzinom von einer großen Anzahl mononukle{\"a}rer Zellen einschließlich T-Lymphozyten, NK-Zellen und Makrophagen infiltriert. Dabei wurde f{\"u}r fr{\"u}he Tumorstadien in der vorliegenden Arbeit eine erh{\"o}hte Serumkonzentration an IL-2 und dessen Rezeptor (IL-2R) gezeigt, die auf eine erh{\"o}hte T-Zellproliferation und Aktivierung der Immunantwort im Tumorpatienten hindeutet. Eine verst{\"a}rkte Expression von Zytokinen wie IFN-\&\#947; und TNF-\&\#945; neben IL-2 im Serum weist, wie nachgewiesen, auf eine verst{\"a}rkte Aktivierung von Th1 und zytotoxischen Tc1 Zellen im Tumorpatienten hin. Im Tumorgewebe selber akkumulieren T-Zellen in den Anfangsstadien des Nierenzellkarzinoms. Dies l{\"a}sst eine lokale Tumorimmunantwort vermuten. Im peripheren Blut von Patienten sp{\"a}ter Stadien weisen die Ergebnisse dieser Arbeit jedoch auf eine stadienabh{\"a}ngige Abschw{\"a}chung der gegen den Tumor gerichteten Th1-Antwort und eine St{\"a}rkung der Th2/Treg-Antwort mit supprimierender Auswirkung auf die Tumor-Immunabwehr hin. In fortgeschrittenen Tumorstadien bedeutet dies eine zunehmend inaktive Tumorimmunantwort. Intratumoral {\"u}berwogen sowohl IL-10 positive CD4+ und CD8+ als auch IL-2 positive CD8+ T-Zellen, von denen immunsuppressive Effekte auf die Tumorimmunantwort vermutet werden. M{\"o}glicherweise entsteht durch eine Verschiebung im Zellverh{\"a}ltnis von zytotoxischen und T-Helferzellen gegen{\"u}ber supprimierenden und regulatorischen Zellen ein Selektionsvorteil f{\"u}r das weitere Tumorwachstum. So w{\"a}re eine zytotoxische Immunantwort gegen den Tumor zunehmend ineffektiv. Immunologische Therapieans{\"a}tze stellen wegen der M{\"o}glichkeit eines selektiven Angriffs auf Tumorzellen ein attraktives Konzept dar. Diese Arbeit zeigt, dass etwa 40\% der untersuchten Patienten fr{\"u}her wie auch sp{\"a}ter Stadien eine signifikante {\"U}berexpression des ING1b Gens und {\"u}ber 30\% eine signifikante {\"U}berexpression des ING4 Gens aufwiesen. Eine zytotoxische CD8+ sowie CD4+ T-Zell-Tumorimmunantwort gegen diese im Tumor selektiv {\"u}berexprimierten Proteine k{\"o}nnte sich somit als ein attraktives Therapieziel erweisen. In der in begrenztem Umfang, da nicht thematischer Schwerpunkt der Arbeit, durchgef{\"u}hrten HLA-Analyse zeigte sich f{\"u}r die untersuchten HLA-A, -B und -C sowie HLA-DRA und -DRB Antigene im untersuchten Patientenkollektiv eine heterogene Genexpression. Der f{\"u}r verschiedenen Tumoren beschriebene Verlust von HLA Klasse I Molek{\"u}len auf der Tumorzelloberfl{\"a}che stellt offensichtlich keine Allgemeing{\"u}ltigkeit dar. Beim Nierenzellkarzinom ist diese Beobachtung nach der eigenen Datenlage nicht unbedingt mit einem oft diskutierten Escape-Mechanismus gleichzusetzen. Dagegen zeigten s{\"a}mtliche Patienten fr{\"u}her Stadien und 75\% fortgeschrittener Tumoren eine signifikant herabregulierte HLA-G Expression auf. Die Bedeutung des HLA-G Molek{\"u}ls f{\"u}r das Nierenzellkarzinom bleibt unklar, f{\"u}r andere Tumorentit{\"a}ten wird es derzeit kontrovers diskutiert. Dessen {\"U}berexpression k{\"o}nnte sich als ein Selektionsvorteil f{\"u}r den Tumor herausstellen. Die Tatsache, dass sowohl im Tumor als auch im peripheren Blut p29ING4-positive T-Zellen nachweisbar sind, und dass diese Zellen in fortgeschrittenen Tumorstadien abnehmen, wurde in dieser Arbeit eindr{\"u}cklich gezeigt. Dabei war der Anteil p29ING4-positiver CD4+ T-Zellen in fr{\"u}hen Tumoren gr{\"o}ßer als der spezifischer CD8+ T-Zellen. Dabei k{\"o}nnte es sich vermutlich um CD4+ T-Helferzellen und CD8+ zytotoxische T-Zellen handeln. Die Sequenz p29ING4 aa 149-158 bewirkte eine IL-2-Antwort and war f{\"u}r eine verst{\"a}rkte Expression des IFN-\&\#947; in PBLs von Patienten fr{\"u}her Stadien bedeutsam. Sie l{\"o}ste dazu nur eine geringe IL-10-Antwort aus. Dies deutet auf eine stimulierende Rolle dieses p29ING4 Epitops f{\"u}r die Induktion einer zytotoxischen Tc1- aber auch einer Th1-vermittelten T-Zellantwort in den PBLs der Tumorpatienten hin. Schlussfolgernd w{\"a}re die therapeutische Effizienz des identifizierten p29ING4 Epitops f{\"u}r eine Immuntherapie klinisch zu {\"u}berpr{\"u}fen. M{\"o}glicherweise stellt eine auf p29ING4-basierte Immuntherapie in Kombination mit CTLs, die durch eine begleitende Zytokintherapie (z.B. INF-\&\#945; und IL-2) aktiviert werden, bei Patienten mit p29ING4-{\"u}berexprimierenden Nierentumoren ein wirksames immunologisches Therapiekonzept f{\"u}r die Zukunft dar.}, subject = {Nierenzellkarzinom}, language = {de} } @phdthesis{Wicovsky2007, author = {Wicovsky, Andreas}, title = {Die Rolle von TRAF1 und JNK bei der TNF-vermittelten Apoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23689}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TNF (Tumor Nekrose Faktor) vermittelt seine biologischen Funktionen durch Interaktionen mit TNFR1 (TNFRezeptor 1) und TNFR2 (TNFRezeptor 2). In fr{\"u}heren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass der TNFR2 sowohl durch die Induktion von membrangebundenem TNF als auch durch die proteasomale Degradation von TRAF2 (TNFRezeptor-assozierter Faktor 2) die TNFR1-vermittelte Apoptose verst{\"a}rken kann. Des Weiteren war bekannt, dass TRAF1 (TNFRezeptor-assozierter Faktor 1), ein anderes Mitglied der TRAF-Familie, mit TRAF2 Heterotrimere bilden kann und zudem nach TNF-induzierter NFkappaB- (nuclear factor kappaB) Aktivierung verst{\"a}rkt exprimiert wird. In der vorliegenden Arbeit konnte nun erstmals gezeigt werden, dass TRAF1 in beide TNFR-Signalkomplexe rekrutiert wird und darin in einem TRAF2/TRAF1-Heterotrimer TRAF2 funktionell ersetzen kann. Dar{\"u}ber hinaus verhindert TRAF1 die Rekrutierung von TRAF2 in lipid rafts sowie dessen anschließende proteasomale Degradation. Auf diese Weise kann TRAF1 die TNFR2-abh{\"a}ngige Verst{\"a}rkung der TNFR1-induzierten Apoptose verhindern. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die TNF-vermittelte Aktivierung der JNK (c-Jun N-terminale Kinase), dessen Regulation durch ROS (reactive oxygen species), Caspasen (Cysteinyl-Aspartat-spezifische Proteasen) sowie NFkappaB-induzierte Faktoren untersucht. TNF induziert in den meisten Zellen zun{\"a}chst nach zehn bis 30 Minuten eine transiente JNK-Aktivierung, woraufhin bei NFkB-inhibierten Zellen eine zweite andauernde JNK-Aktivierung folgt. Die meisten in der Literatur beschriebenen Studien gehen dabei von einem ROS-abh{\"a}ngigen, Caspase-unabh{\"a}ngigen Mechanismus der persistierenden JNK-Aktivierung aus. Des Weiteren wurde in den vor allem bei embryonale Mausfibroblasten durchgef{\"u}hrten Untersuchungen davon ausgegangen, dass bestimmte NFkappaB-induzierte Radikalf{\"a}nger die andauernde Aktivierung der JNK verhindern. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass in den humanen Zelllinien KB, Jurkat und HaCaT die andauernde Aktivierung der JNK, im Gegensatz zur transienten JNK-Aktivierung, Caspase-abh{\"a}ngig verl{\"a}uft. Es ergab sich {\"u}berdies, dass die inhibierende Wirkung des NFkB-Signalweges auf die persistierende JNK-Aktivierung in diesen Zelllinien in erster Linie auf die indirekte Verhinderung der Apoptose durch die Induktion von antiapoptotischen Proteinen wie Flip-L (FLICE-inhibitory protein long) und IAPs (inhibitor of apoptosis) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist, als auf die direkte Expression von Radikalf{\"a}ngern. Zudem wurde in den untersuchten Zelllinien die Caspase-vermittelte Spaltung von MEKK-1 (MAP/ERK kinase kinase-1) und p21WAF/Cip 1 nachgewiesen, von denen bekannt ist, dass die Spaltprodukte eine JNK-stimulierende Wirkung haben. Dennoch m{\"u}ssen k{\"u}nftige Studien zeigen, ob die Spaltung von p21WAF/Cip 1 und MEKK-1 in Fragmente mit JNK-stimulierender Aktivit{\"a}t oder andere Caspasesubstrate f{\"u}r die Caspase-vermittelte andauernde Aktivierung der JNK verantwortlich sind.}, language = {de} } @phdthesis{Warnke2007, author = {Warnke, Clemens}, title = {Mechanismen TNF-induzierter Genexpression}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23989}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TNF wird zun{\"a}chst als TypII-Transmembranprotein (mTNF) gebildet und erst anschließend durch spezifische Spaltung durch die Metalloprotease TACE zum l{\"o}slichen Zytokin sTNF prozessiert. Da mTNF der alleinige Hauptaktivator des TNFR2 ist und sich bisherige Untersuchungen zum TNF-Signaling weitgehend auf sTNF konzentrierten, ist vergleichsweise wenig {\"u}ber TNFR2-vermittelte Signaltransduktion bekannt. An TNFR1 sind dagegen beide TNF-Varianten bioaktiv. Trotz intensiver Untersuchung des TNFR1-Signaling sind jedoch auch hier viele Fragen noch unbeantwortet. Derzeit existieren deshalb zum TNFR1-Signaling zwei verschiedene Modellvorstellungen nebeneinander. Im ersten Modell, dem Modell der Kompartmentalisation, bindet TRADD erst nach Rezeptorinternalisierung an TNFR1, genauso wie FADD und Caspase-8. Die Rezeptorinternalisierung nach Ligandenbindung gilt hier daher als Voraussetzung f{\"u}r die TRADD-Rekrutierung und f{\"u}r die Apoptoseinduktion. Im zweiten Modell, dem Modell zweier sequentiell arbeitender Signalkomplexe, bindet TRADD dagegen bereits im membrangebundenen Signalkomplex an TNFR1. Anschließend dissoziiert TRADD vom Rezeptor, um im Zytoplasma einen zweiten, apoptoseinduzierenden Komplex mit FADD und Caspase-8 zu formen. Um mehr {\"u}ber TNFR2 zu erfahren und um das TNFR1-Signaling besser zu verstehen, wurden in dieser Arbeit die Signaltransduktion und die Geninduktion {\"u}ber TNFR1 und TNFR2 nach Stimulation mit mTNF untersucht. Ziel war es letztlich, eine Methode zu etablieren, die es erlaubt, membrangebundene TNFR1- und TNFR2-Signalkomplexe getrennt zu isolieren. Dazu wurden zun{\"a}chst nicht zu sTNF spaltbare TNFR1- bzw. TNFR2-spezifische mTNF-Varianten mit GST-Tag hinsichtlich Rezeptorbindung und Rezeptoraktivierung n{\"a}her charakterisiert. Die selektive Bindung dieser mTNF-Varianten an TNFR1 bzw. TNFR2 konnte gezeigt werden. Auch der Nachweis ihre Funktionalit{\"a}t in Versuchen zur IL8-Induktion war m{\"o}glich. Mit Hilfe der TNFR1-spezifischen mTNF-Variante gelang im GST-Fishing die Koimmunopr{\"a}zipitation von TNFR1, TRADD und TRAF2 und damit die Isolierung des membrangebundenen Signalkomplexes des TNFR1. Mit Hilfe einer TNFR2-spezifischen Variante konnten dagegen TNFR2 und TRAF2 koimmunopr{\"a}zipitiert werden, TRADD dagegen nicht. Somit ließen sich mit den rezeptorspezifischen Varianten von mTNF die Rezeptorsignalkomplexe des TNFR1 und TNFR2 getrennt isolieren. Interessant war dabei insbesondere die TRADD-Rekrutierung an TNFR1 im membrangebundenen TNFR1-Signalkomplex. Da die Internalisierung von TNFR1 nach mTNF-Stimulation schwer vorstellbar ist, bindet TRADD offensichtlich an TNFR1, ohne dass eine Rezeptorinternalisierung Voraussetzung w{\"a}re. Damit erscheint das Modell der Kompartmentalisation zumindest f{\"u}r mTNF wenig plausibel. Dagegen sind die bisher f{\"u}r mTNF erhobenen Daten mit einer TRADD-Dissoziation vom Rezeptor vereinbar, weshalb ein Modell zweier sequentiell arbeitender Signalkomplexe durchaus auch f{\"u}r mTNF G{\"u}ltigkeit besitzen k{\"o}nnte.}, subject = {Tumor-Nekrose-Faktor}, language = {de} } @phdthesis{Berg2008, author = {Berg, Daniela}, title = {Entwicklung von TRAIL-Fusionsproteinen und ihre Wirkung auf Myelomzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27430}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {1. Zusammenfassung L{\"o}sliche humane TRAIL-Varianten (hTRAIL), die nur die "TNF homology domain" (THD) beinhalten, binden sowohl den TRAILR1 aus auch den TRAILR2, stimulieren jedoch nur den TRAILR1. Nach sekund{\"a}rem Quervernetzen des Liganden wird dann aber auch der TRAILR2 effektiv aktiviert. Entsprechende murine TRAIL-Varianten (mTRAIL) dagegen zeigen nur eine schwache Rezeptorbindung und sind selbst nach sekund{\"a}rem Quervernetzen nur wenig aktiv. Interessanterweise kann ein Fusionsprotein aus der THD von mTRAIL und der Trimerisierungsdom{\"a}ne von Tenascin-C (TNC), das wie mTRAIL selbst auch als Trimer vorligt, effizient an TRAIL-Rezeptoren binden und nach sekund{\"a}rem Quervernetzen den TRAILR2 gut stimulieren. Weiterhin kann eine mTRAIL-Variante, die neben der THD auch die Stammregion des Molek{\"u}ls enth{\"a}lt, die die THD von der Transmembrandom{\"a}ne trennt, nach sekund{\"a}rem Quervernetzen Apoptose induzieren, jedoch nicht so effektiv wie das TNC-mTRAILFusionsprotein. Die spezifische Bioaktivit{\"a}t der humanen TRAIL-Varianten wird gleichfalls, wenn auch weniger stark, durch Fusion mit der Tenascin-C-Trimerisierungsdom{\"a}ne gesteigert. Die Fixierung des N-Terminus der THD, die hier durch die TNCDom{\"a}ne sonst jedoch durch die Stamm- oder Transmembrandom{\"a}ne gew{\"a}hrleistet wird, k{\"o}nnte demnach f{\"u}r mTRAIL f{\"u}r eine gute Rezeptorbindung und effektive Apoptoseinduktion n{\"o}tig sein. Dies deutet auf eine bisher nicht erkannte Rolle der Stammregion f{\"u}r die Aktivit{\"a}t dieser Liganden hin und bietet die M{\"o}glichkeit, rekombinante l{\"o}sliche Liganden der TNF-Familie mit erh{\"o}hter Aktivit{\"a}t zu generieren. Die TRAIL-induzierte Apoptose kann f{\"u}r die Behandlung von Tumorzellen n{\"u}tzlich sein. Es wurde jedoch k{\"u}rzlich gezeigt, dass TRAIL neben Apoptose auch proinflammatorische, d. h. potentiell tumorf{\"o}rdernde Signalwege, insbesondere in apoptoseresistenten Zellen induzieren kann. Im Folgenden sollte untersucht werden, inwiefern TRAIL solche Signalwege in Myelomzellen stimuliert. Oligomerisiertes TRAIL kann bei allen analysierten Zelllinien Caspasen aktivieren und Apoptose induzieren. Werden die Zelllinien mit dem pan-Caspaseinhibitor ZVAD behandelt, kann die Caspase- Aktivierung bei allen Zellen blockiert werden, die Apoptoseinduktion jedoch nur bei zwei Zelllinien. Im Gegensatz dazu sch{\"u}tzt ZVAD drei andere Myelomzelllinien nur partiell vor der TRAIL-induzierten Apoptose. Dies zeigt, dass TRAIL in Myelomzellen auch caspaseunabh{\"a}ngigen Zelltod induzieren kann. TRAIL induziert in den Myelomzellen auch proinflammatorische Signalwege wie den NF\&\#1082;B-, den JNK-, den p38- und den p42/44-Signalweg. Die Stimulation des JNK- und des p38-Signalwegs erwies sich hierbei in zelltypspezifischer Weise caspaseabh{\"a}ngig, die Aktivierung des NF\&\#1082;B- und p42/44-Signalwegs immer als caspaseunabh{\"a}ngig. Zusammenfassend geht aus diesen Ergebnissen hervor, dass zur Behandlung des multiplen Myeloms, TRAIL in Kombination mit anti-inflammatorisch wirkenden Mitteln eingesetzt werden sollte, insbesondere um m{\"o}gliche proinflammatorische Nebenwirkungen durch TRAIL zu minimieren.}, subject = {TRAIL}, language = {de} } @phdthesis{Bahlo2008, author = {Bahlo, Angela}, title = {Immunisierungsstrategien gegen Prionenerkrankungen und Untersuchungen zur Prionen-induzierten Neurodegeneration}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28443}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Prionenerkrankungen oder Transmissible Spongiforme Enzephalopathien (TSEs) sind {\"u}bertragbare Krankheiten, zu denen die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) beim Menschen, Scrapie bei Schafen und die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern geh{\"o}ren. Der infekti{\"o}se Erreger (PrPSc) besteht dabei aus einer abnormalen Form des zellul{\"a}ren Prion-Proteins (PrPC) und unterscheidet sich von dieser nur in der Proteinstruktur. Ein Hauptproblem bei der Entwicklung von aktiven Immunisierungsstrategien gegen Prionenerkrankungen besteht in der fehlenden Reaktion des Immunsystems auf das ubiquit{\"a}r exprimierte Selbst-Antigen PrPC, welche auf einer Immuntoleranz gegen das k{\"o}rpereigene Protein beruht. In dieser Arbeit wurde ein transgenes Mausmodell f{\"u}r aktive Immunisierungsexperimente verwendet. Diese transgenen Tiere exprimieren Hamster-PrPC (HaPrP) unter der Kontrolle des Neuronen-spezifischen Enolase-Promotors (NSE) ausschließlich im Nervensystem auf einem Prnpo/o-Hintergrund. Durch die Verwendung eines „artfremden" Proteins (rekombinantes Maus-PrP) gegen endogenes Hamster-PrP als Vakzine sollte die Immunogenit{\"a}t des Proteins verst{\"a}rkt werden. Zus{\"a}tzlich wurde f{\"u}r die Immunisierungen ein Fusionsprotein aus Maus-PrP und einem T-Helferepitop des Tetanustoxins (P30) eingesetzt. Als Adjuvanz diente das bakterielle DNA-Motiv CpG-1826, welches die F{\"a}higkeit besitzt T-und B-Lymphozyten direkt zu stimulieren und die Sekretion von Interleukinen zu induzieren. Die Immunisierungen erfolgten subkutan und wurden monatlich durchgef{\"u}hrt. Nach jedem Boost wurden die Blutseren auf Antik{\"o}rper sowohl gegen Maus-PrP als auch gegen Hamster-PrP untersucht. Neben der Analyse der humoralen Immunantwort mittels ELISA, Westernblot und FACS, wurden die Seren der immunisierten M{\"a}use auf ihre F{\"a}higkeit getestet, die Prionenreplikation in vitro zu inhibieren. Mit der gew{\"a}hlten Immunisierungsstrategie war es mit beiden Proteinen m{\"o}glich, hohe Antik{\"o}rperantworten sowohl gegen Maus- als auch gegen Hamster-Prion-Protein zu induzieren. In Zellkultur waren die Seren in der Lage, signifikant den PrPSc-Gehalt zu reduzieren. Die immunisierten M{\"a}use wurden mit Hamsterprionen infiziert, um den Einfluss der induzierten Antik{\"o}rper auf den Verlauf der Krankheit zu untersuchen. Nach Immunisierung mit PrP-P30 zeigten die M{\"a}use gegen{\"u}ber mit Ovalbumin-behandelten Kontrolltiere eine signifikant verl{\"a}ngerte Inkubationszeit von ca. 30\%. Im Gegensatz dazu konnte nach Immunisierung mit PrP ohne das zus{\"a}tzliche T-Helferepitop keine Verl{\"a}ngerung in den Inkubationszeiten beobachtet werden. Abschließend wurde die Immunantwort in den immunisierten Tieren auf zellul{\"a}rer Ebene mittels Proliferationsanalyse von T-und B-Lymphozyten untersucht. Daf{\"u}r wurden Lymphozyten aus Milz und Lymphknoten der immunisierten NSEHa-Prnpo/o_M{\"a}usen isoliert, ex vivo mit Maus-PrP bzw. Hamster-PrP stimuliert und auf die Proliferation von CD4-positiven oder CD8-positiven T-Lymphozyten untersucht. Durch die Analyse wurde gezeigt, dass es nach Immunisierung mit rek.PrP oder PrP-P30 zu keiner spezifischen Proliferation von T-Lymphozyten kam. Die beobachtete humorale Immunantwort scheint also unabh{\"a}ngig von einer spezifischen T-Zell-Immunantwort zu wirken. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass es m{\"o}glich ist, durch die Wahl von geeigneten Immunisierungsstrategien, die Toleranz gegen das Selbstprotein PrP zu brechen. Sie stellen eine Grundlage f{\"u}r weitere Forschungsans{\"a}tze dar, um prophylaktische Immunisierungen gegen Prionenerkrankungen in Zukunft zu realisieren. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde die Funktion der apoptotischen Faktoren BAX und BCL-2 in der Prionen-induzierten Neurodegeneration in vivo untersucht. Dazu wurde neuroektodermales Gewebe aus BAX-/- und BCL-2-/- -Embryonen in das Gehirn von PrP-Knockout-M{\"a}usen (Prnpo/o) transplantiert. Diese PrPC-defizienten Tiere sind nicht mit Prionen infizierbar und k{\"o}nnen PrPSc nicht propagieren. Nach Langzeitinfektion mit Mausprionen wurden die Transplantate histochemisch auf Prionenpathologie untersucht. Die typischen neuropathologischen Ver{\"a}nderungen waren dabei strikt auf das PrPC-positive Transplantat begrenzt. Zus{\"a}tzlich wurden die Transplantate auf apoptotische Ver{\"a}nderungen untersucht und dabei TUNEL-F{\"a}rbungen und aktivierte-Caspase-3 F{\"a}rbungen durchgef{\"u}hrt. Es zeigten sich hierbei hinsichtlich Auspr{\"a}gung und St{\"a}rke der Pathologie keine Unterschiede zwischen den BAX-bzw. BCL-2-Knockout Transplantaten und wildtypischen Transplantaten. Daraus konnte gefolgert werden, dass in diesem Modell weder BAX noch BCL-2 eine signifikante Rolle bei der Prionenpathogenese spielen. Die Ergebnisse aus diesem Teil der Arbeit leisten einen wichtigen Beitrag f{\"u}r das bessere Verst{\"a}ndnis der durch Prionen-induzierten Neurodegeneration und sind f{\"u}r die Entwicklung von potentiellen therapeutischen Strategien hilfreich.}, subject = {Impfung}, language = {de} } @phdthesis{Rothhammer2008, author = {Rothhammer, Veit}, title = {Wachstumsverhalten und Expansionskapazit{\"a}t humaner mesenchymaler Stammzellen aus Pankreas und Knochenmark}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29149}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Prim{\"a}re Nestin-positive adulte Stamm-/Vorl{\"a}uferzellen aus menschlichen Langerhans'schen Inseln besitzen einen mesenchymalen Charakter und das prinzipielle Potenzial zur in vitro-Differenzierung in Insulin produzierende Ph{\"a}notypen. Allerdings ist die Entwicklung effektiver Differenzierungsstrategien bisher noch nicht gelungen. Dies ist unter anderem durch das limitierte Wachstumsverhalten dieser Prim{\"a}rzellen in Kultur begr{\"u}ndet, das in der vorliegenden Arbeit ausf{\"u}hrlich charakterisiert wurde. So besitzt die Gesamtpopulation aus pankreatischen humanen Langerhansschen Inseln auswachsender Zellen (hIZ) ein begrenztes Wachstumspotenzial von im Mittel 19 Passagen. Diese Tatsache limitiert zum einen die Entwicklung von Protokollen zur Differenzierung dieser Zellen und f{\"u}hrt zum anderen zu einer Limitierung der Vision in vitro vermehrbaren und differenzierbaren Vorl{\"a}uferzellmaterials, das nach Differenzierung transplantiert werden und in vivo die beta-Zellfunktion ersetzen k{\"o}nnte. Vor diesem Hintergrund zeigt die vorliegende Arbeit anhand des Nestin-positiven und mesenchymalen Zellmodells der menschlichen Knochenmarksstammzelllinie hMSC-TERT weiterhin, dass sich eine gentechnisch induzierte transiente und stabile {\"U}berex-pression des wachstums- und proliferationsassoziierten Proteins p8 f{\"o}rdernd auf das Wachstumsverhalten dieser Zelllinie auswirkt. Dieser Effekt beruht, wie an stabil generierten p8-{\"u}berexprimierenden Zelllinien gezeigt werden konnte, zum einen auf der Steigerung der Proliferationsrate. Zum anderen ist das verbesserte Wachstumsverhalten jedoch auch auf eine bis dato unbekannte Verminderung der basalen Apoptoserate von hMSC-TERT zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Das Protein p8 konnte erstmals als molekularer Mediator des Wachstums und {\"U}berlebens mesenchymaler Nestin-positiver und zu beta-Zell{\"a}hnlichen Ph{\"a}notypen differenzierbarer Vorl{\"a}uferzellen charakterisiert werden. Es kann somit einen entscheidenden Beitrag zur L{\"o}sung des Problems begrenzten differenzierbaren Stammzellmaterials auf der Suche nach einer zellbasierten kurativen, breit und risikoarm einsetzbaren Therapiestrategie f{\"u}r den Diabetes mellitus leisten.}, subject = {Adulte Stammzelle}, language = {de} } @phdthesis{Langer2009, author = {Langer, Manuel}, title = {Analyse der Instabilit{\"a}t und Funktionalit{\"a}t des Anti-Apoptose-Proteins A1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-50119}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Apoptose ist eine bestimmte Art des programmierten Zelltods. Dieser Prozess erf{\"u}llt zahlreiche wichtige physiologische Funktionen. Eine pathologische Dysregulation der Apoptose ist an der Entstehung etlicher Krankheiten beteiligt. Bei der Regulation der Apoptose nehmen die Bcl-2-Familienmitglieder und damit auch das anti-apoptotisches Familienmitglied A1 eine wichtige Stellung ein. Die Stabilit{\"a}t und anti-apoptotische Funktion von A1 wird {\"u}ber den Ubiquitin-Proteasomen-Weg reguliert. Hierbei ist das C-terminale Ende von A1 essentiell. Ausgangspunkt f{\"u}r diese Arbeit war die Hypothese, dass an den C-Terminus von A1 eine bisher unbekannte Ubiquitin-E3-Ligase bindet, verzweigte Ubiquitinketten an Lysinreste des A1-Proteins konjugiert und das Protein dadurch f{\"u}r den proteasomalen Abbau markiert. Durch Mutationen einzelner Lysinreste von A1 sollte untersucht werden, welche dieser Aminos{\"a}uren ubiquitinyliert werden. Damit sollte der molekulare Mechanismus, der hinter der Instabilit{\"a}t und der anti-apoptotischen Funktion steckt, weiter charakterisiert werden. In dieser Arbeit wurden insgesamt 11 Mutanten des A1-Proteins hergestellt, bei denen die 11 Lysinreste von A1 gruppenweise zu Argininresten (K-A1-Mutanten) ausge-tauscht wurden. Der Austausch von Lysin zu Arginin wurde gew{\"a}hlt, weil hierdurch die Ladung an der entsprechenden Position des Proteins gleich bleibt, w{\"a}hrend eine Konjugation von Ubiquitin an Arginin nicht m{\"o}glich ist. Im Ergebnis zeigte sich, dass das A1-Protein nicht nur an einzelnen, ganz spezifischen Lysinen, sondern an allen oder doch zumindest den meisten seiner 11 Lysine ubiquitinyliert werden kann, denn es ergaben sich bei den K-A1-Mutanten keine signifikanten Unterschiede in St{\"a}rke oder Muster ihrer Ubiquitinylierung. Es m{\"u}ssen also nicht einige wenige Lysine notwendigerweise ubiquitinyliert werden, um A1 zu destabilisieren, sondern die Ubiquitinylierung ganz unterschiedlicher Lysine markiert das Protein f{\"u}r den proteasomalen Abbau. Auch hat der Verlust bestimmter Lysingruppen und damit potentieller Ubiquitinylierungsstellen keinen signifikanten Einfluss auf die anti-apoptotische Funktion des A1-Proteins. Zusammengefasst unterst{\"u}tzen die Ergebnisse die Hypothese, dass eine bisher nicht bekannte Ubiquitin-E3-Ligase sowohl die Stabilit{\"a}t als auch die anti-apoptotische Funktion von A1 reguliert, indem sie verzweigte Ubiquitinketten an (fast) alle Lysine des Protein anh{\"a}ngt und das Protein damit f{\"u}r den proteasomalen Abbau markiert.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{Heck2009, author = {Heck, Tobias Johannes}, title = {Die Rolle des 1A-Promotors in der glukokortikoidinduzierten T-Zell-Apoptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40417}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Glukokortikoide (GCs) geh{\"o}ren zur Familie der Steroidhormone. Unter physiologischen Bedingungen haben GCs eine bedeutende Funktion als Stresshormone in der Aktivierung kataboler Stoffwechselvorg{\"a}nge. In hohen, therapeutischen Konzentrationen spielen zus{\"a}tzlich antientz{\"u}ndliche und immunsuppressive Wirkungen eine bedeutende Rolle. Diese Modulation des Immunsystems geschieht unter anderem durch Induktion des programmierten Zelltodes (Apoptose) in T-Lymphozyten. Die Erforschung der Mechanismen dieses glukokortikoidinduzierten Zelltodes (GICD) tr{\"a}gt zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Wirkungsweise von Glukokortikoiden innerhalb des Immunsystems bei. Timothy J. Cole et. al. konnten belegen, dass die Aktivit{\"a}t des Glukokortikoidrezeptor-Promotor 1A (GR-1A) mit einem Ansprechen von T-Lymphozyten auf GICD korreliert. Es ist das Ziel dieser Arbeit, den Zusammenhang von GR-1A-Promotor-Expression und GICD im Detail zu untersuchen. S{\"a}mtliche Zellexperimente wurden an WEHI 7.1 Zellen durchgef{\"u}hrt, einer murinen, unreifen T-Zell-Lymphomlinie. In ersten Untersuchungen der WEHI 7.1-Zellen zeigte sich, dass nur bestimmte Zellklone nach Glukokortikoid¬behandlung in Apoptose gingen, w{\"a}hrend andere vollst{\"a}ndig resistent gegen{\"u}ber GCs erschienen. In weiterf{\"u}hrenden Experimenten wurden ausschließlich die GICD-sensible Zellen eingesetzt. F{\"u}r diesen Typ der WEHI 7.1 Zellen wurde sowohl das Vorhandensein des GR-1A-Transkripts, als auch ein deutliches Ansprechen auf GICD nachgewiesen. In den folgenden Experimenten WEHI 7.1-5A Zellen mit WEHI 7.1-5A Zellen supprimierter GR-1A-Ausstattung verglichen. Die erw{\"u}nschte Reduktion des GR-1A-Transkripts wurde {\"u}ber RNA-Interferenz (RNAi) mittels small interfering RNA (siRNA) erzielt. RNAi ist eine Technik, die durch kleine siRNA-Ketten selektiv den Abbau bestimmter mRNA bewirkt und dadurch zu einer Verringerung der Proteinbiosynthese eines bestimmten Gens f{\"u}hrt. Der Zusammenhang von GR-1A und glukokortioidinduzierter Apoptose sollte an WEHI 7.1-Zellen mit einer reduzierten GR-1A-Expression untersucht werden. Durch das Einschleusen siRNA-tragender lentiviraler Vektoren gegen das GR-1A-Transkript sollten Zellen generiert werden, die eine erh{\"o}hte Resistenz gegen die glukokortikoidinduzierte Apoptose aufweisen. Diejenigen Zellen, die siRNA-Information in das Genom integriert hatten, konnten durch Detektion eines gr{\"u}n fluoreszierenden Markergens (eGFP) isoliert werden. Anschließend wurden die Zellen auf eine {\"A}nderung der GR-Proteinmenge analysiert. Western Blot Analysen zur Quantifizierung des GR ergaben keine signifikanten Unterschiede in der Expression des GR-Proteins in den erfolgreich GR-1A-defizienten WEHI 7.1-Zellen im Vergleich zur Negativkontrolle. Es wurden Dexamethason-Dose-Response-Assays durchgef{\"u}hrt, um den Anteil von GICD an den transfizierten Zellen zu erfassen. Nach Behandlung mit dem hochpotenten Glukokortikoid Dexamethason ergaben sich keine signifikanten {\"U}berlebensvorteile f{\"u}r Zellen, die aufgrund von RNAi einen Mangel an GR-1A-Transkript besitzen. Die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Studien konnten den von Cole et al. postulierten Zusammenhang zwischen GR-1A-Expression und GICD nicht beweisen. Es bleibt ungekl{\"a}rt, ob es nach erfolgreicher Transfektion der WEHI 7.1-Zellen tats{\"a}chlich zu einer signifikanten Abnahme der GR-1A-Transkription gekommen ist, beziehungsweise ob tats{\"a}chlich eine korrekte Synthese von siRNA in den Zellen stattgefunden hat. Weitere Untersuchungen erscheinen daher n{\"o}tig, um die Rolle des 1A-Promotor besser zu verstehen.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{Brackmann2009, author = {Brackmann, Heike}, title = {Funktionelle L{\"u}cken zytotoxischer T-Zellen im Laufe einer HIV Infektion - Untersuchung der Zytokinproduktion und diverser Effektorfunktionen CD8+ T-Lymphozyten bei HIV-Infizierten in unterschiedlichen Stadien der Erkrankung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-40066}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Zytotoxische CD8+ T-Zellen spielen eine bedeutende Rolle in der Immunantwort gegen HIV-1. Trotz allem kommt es jedoch im Verlauf der Infektion bei den meisten Betroffenen zum Anstieg der Viruslast und Abfall der CD4 Zellzahl, obwohl auch in diesem fortgeschrittenen Stadium der Infektion virusspezifische CD8+ T-Zellantworten mittels INF-\&\#947;-Produktion nachgewiesen werden k{\"o}nnen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, weitere funktionelle und ph{\"a}notypische Merkmale von CD8+ T-Zellen zu untersuchen, um eine m{\"o}gliche Ursache f{\"u}r die im Verlauf der Infektion ineffizient werdende Immunantwort zu finden. Einen statistisch signifikanten Unterschied der INF-\&\#947; Produktion CD8+ T-Zellen zwischen Progressors und Controllers ließ sich mittels INF-\&\#947; Elispot bei den von uns untersuchten Patienten nicht nachweisen. Es ist also davon auszugehen, dass CD8+-T-Zellen im fortgeschrittenen, chronischen Stadium der Infektion funktionelle L{\"u}cken aufweisen, die sich nicht durch INF\&\#61543;-basierte Untersuchungsmethoden nachweisen lassen. Anhand intrazellul{\"a}rer Zytokinf{\"a}rbung ließ sich unabh{\"a}ngig vom Schweregrad der Infektion eine erhaltene Produktion der Zytokine INF\&\#947; und TNF\&\#945;, nicht hingegen eine Produktion von IL-2 nachweisen. Bei der Untersuchung HIV spezifischer CD8+ T-Zellen mit Hilfe von Tetramerf{\"a}rbungen zeigte sich in Bezug auf den Aktivierungsgrad, gemessen an der CD38-Expression, ein deutlicher Unterschied zwischen Progressors und Controllers, der innerhalb der HIV-spezifischen CD8+ T-Zellen im Vergleich zur gesamten CD8+ T-Zellpopulation noch ausgepr{\"a}gter zu erkennen war. Hier gab es eine signifikante positive Korrelation zur Viruslast und eine signifikante negative Korrelation zur CD4-Zellzahl der HIV-Infizierten. Anhand des Aktivierungsmarkers HLA-DR ließ sich dieser Unterschied nicht nachweisen. Im Bezug auf die Proliferationsf{\"a}higkeit, Apoptoseempfindlichkeit und lytische Funktion HIV-spezifischer Zellen konnte kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen Progressors und Controllers ausgemacht werden. Schl{\"u}sse f{\"u}r die Gesamtheit der HIV-spezifischen Zellen eines HIV-Infizierten kann man nat{\"u}rlich nicht ziehen. Man darf nicht außer Acht lassen, dass uns lediglich eine begrenzte Anzahl von Epitopen bei den durchgef{\"u}hrten Untersuchungen zur Verf{\"u}gung stand. Es wurde jedoch deutlich, dass es feine Unterschiede und Trends zu geben scheint, die eine gezielte weiterf{\"u}hrende Untersuchung erfordern. Weiterhin ist auch zu bedenken, dass m{\"o}glicherweise andere Faktoren, als die von uns untersuchten, f{\"u}r den unterschiedlichen Krankheitsverlauf verantwortlich sein k{\"o}nnen. Welche Faktoren nun tats{\"a}chlich die Ursache sind daf{\"u}r, dass das menschliche Immunsystem gegen das HI-Virus in der Regel fr{\"u}her oder sp{\"a}ter verliert, bleibt weiterhin offen. Sehr wahrscheinlich handelt es sich hierbei um das Zusammenspiel mehrerer Mechanismen. Die gezielte Untersuchung HIV-spezifischer Zellen ist bei der weiteren Erforschung der genauen Zusammenh{\"a}nge unerl{\"a}sslich.}, subject = {HIV}, language = {de} } @phdthesis{Grimm2010, author = {Grimm, Martin}, title = {Die Bedeutung der Expression des Tumornekrosefaktor-alpha bei Patienten mit kolorektalem Karzinom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52757}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {F{\"u}r Tumorprogression m{\"u}ssen entartete Zellen Wege finden, die immunologische Abwehr und die Apoptose zu umgehen. Tumorzellen haben daf{\"u}r verschiedene, sogenannte Tumor-Escape-Mechanismen entwickelt. Gegenstand dieser Arbeit war in diesem Zusammenhang die Untersuchung des TNF-α-TNF-R1-Systems. Eine signifikante erh{\"o}hte TNF-α Protein- und Genexpression konnte in Gewebeproben kolorektaler Karzinome nachgewiesen werden, wobei eine m{\"a}ßig starke Korrelation beider Analysemethoden ersichtlich war (т = 0.794). Sowohl die immunhistochemische Analyse als auch die Genexpression durch RT-PCR konnten mit Tumorprogression assoziiert werden. Mit erh{\"o}hter Expression des Apoptose-induzierenden Zytokins TNF-α durch Tumorzellen konnte dar{\"u}ber hinaus ein signifikant schlechteres Gesamt{\"u}berleben der Patienten mit KRK beobachtet werden. In unmittelbarer Umgebung TNF-α exprimierender Tumorzellen wurden zahlreiche TNF-R1+/CD8+ Zellen analysiert, die als Hinweis auf Apoptose in TILs angesehen werden k{\"o}nnen. Dieser Weg k{\"o}nnte als Tumor-Escape-Mechanismus verstanden werden. Die Verwendung potentieller TNF-α Biologicals (z.B. Etanercept, Infliximab) bleibt jedoch unter dem Aspekt einer geringf{\"u}gig erh{\"o}hten Lymphominzidenz gegen{\"u}ber der Normalbev{\"o}lkerung auch als kritisch zu bewerten. Der Einsatz von Anti-TNF-α-Therapien stellt jedoch eine vielversprechende Option bei Patienten mit metastasiertem KRK und Tumorrezidiv dar. Zusammenfassend liefern die Ergebnisse dieser Arbeit zus{\"a}tzlichen Einblick in die Regulationsmechanismen, die verantwortlich f{\"u}r die Immunsuppression durch kolorektale Karzinome sein k{\"o}nnen. Diese basiswissenschaftlichen Erkenntnisse stellen eine m{\"o}gliche Grundlage neuer Behandlungsm{\"o}glichkeiten kolorektaler Karzinomen dar, die weiter erforscht werden sollten.}, subject = {Cancer}, language = {de} } @phdthesis{Schaffstein2010, author = {Schaffstein, Stella}, title = {Molekulare Mechanismen der nicht-apoptotischen Signaltransduktion des Todesliganden TRAIL (Apo-2 Ligand)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55943}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {TRAIL (tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand)/Apo-2 Ligand ist ein Mitglied der TNF (tumor necrosis factor)-Superfamilie, das in den vergangenen Jahren als potentielles Tumortherapeutikum breite Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat. Denn {\"u}ber seine korrespondierenden Todesrezeptoren induziert TRAIL vornehmlich in Tumorzellen den apoptotischen Zelltod, w{\"a}hrend normale Zellen unbeschadet bleiben (Ashkenazi et al., 1999; Walczak et al., 1999; Griffith et al., 1998). Neuere Studien belegen allerdings, dass die TRAIL-Todesrezeptoren neben ihrer herausragenden Funktion als Ausl{\"o}ser der Apoptose zus{\"a}tzlich die F{\"a}higkeit zur Aktivierung nicht-apoptotischer Signalwege besitzen. In der vorliegenden Arbeit wurden vornehmlich die nicht-apoptotischen Signalwege wie die MAPK-Kaskaden sowie die NFkappaB-Signalwege in Verbindung mit der Aktivierung von Apoptose sowie der Induktion des Chemokins IL-8 analysiert. Hierf{\"u}r wurde die humane Pankreasadenokarzinomzellinie Colo 357 verwendet. In den Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass TRAIL die MAP Kinasen JNK, ERK und p38 in Colo 357 Zellen induziert. Die Induktion erfolgte hierbei unabh{\"a}ngig vom apoptotischen Zelltod aber abh{\"a}ngig von der Aktivierung der Caspasen. Desweiteren konnte eine TRAIL-vermittelte Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkappaB in Colo 357 Zellen demonstriert werden. Anhand von ELISA-Experimenten wurde gezeigt, dass sowohl die Aktivierung der MAP Kinasen als auch die Aktivierung von NFkappaB eine essentielle Rolle bei der TRAIL-vermittelten Induktion von IL-8 spielen. Durch die Induktion von IL-8 wiederum kann TRAIL inflammatorische Effekte induzieren. Im Hinblick auf eine potentielle Tumortherapie mit TRAIL legen die Daten dieser Studie die Notwendigkeit von Kombinationstherapien mit TRAIL nahe. So kann durch die Kombination von TRAIL mit anti-inflammatorisch wirkenden Medikamenten eine Reduktion entz{\"u}ndlicher Nebenwirkungen erzielt werden. Andererseits kann durch Verwendung von TRAIL zusammen mit Proteasom-Inhibitoren die Resistenz gegen{\"u}ber TRAIL-vermittelter Apoptose vermindert werden und gleichzeitig eine anti-inflammatorische und NFkappaB-hemmende Wirkung erzielt werden.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{Heinze2010, author = {Heinze, Britta}, title = {Charakterisierung der angeborenen Immunantwort gegen Pneumoviren in einem in vivo Modell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56454}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In dieser Arbeit wurde das PVM-Mausmodell verwendet, um die Bedeutung der Typ I und Typ III Interferonantwort f{\"u}r die Pathogenese einer pneumoviralen Infektion zu analysieren. Hierzu wurden zun{\"a}chst mit Hilfe der reversen Genetik rekombinante PVM-Mutanten hergestellt, bei denen die Gene f{\"u}r die NS-Proteine, welche vermutlich als Interferonantagonisten fungieren, deletiert sind. Die Charakterisierung der Replikationsf{\"a}higkeit der rPVM dNS-Mutanten erfolgte in vitro in Interferon-kompetenten und Interferon-inkompetenten Zelllinien. Ein zentraler Schritt innerhalb dieser Charakterisierung war die Untersuchung der Induktion von Interferonen in vivo und in vitro nach Infektion mit den rPVM dNSMutanten, wobei nachgewiesen wurde, dass die NS-Proteine von PVM als Interferonantagonisten fungieren. In allen Interferon-kompetenten Zellkulturen wurde eine Attenuierung von rPVM dNS1, rPVM dNS2 und rPVM dNS1dNS2 bezogen auf rPVM beobachtet. In allen Interferon-inkompetenten Zellkulturen konnte die Attenuierung der rPVM dNS-Mutanten nahezu vollst{\"a}ndig revertiert werden. Nach Infektion mit den rPVM dNS-Mutanten wurde in verschiedenen Zelllinien eine Induktion von Typ I und Typ III Interferonen betrachtet, wobei Unterschiede in der St{\"a}rke der Interferon-Induktion nach Infektion mit den rPVM dNS-Mutanten vorhanden waren. Zusammenfassend war es m{\"o}glich, die NS1- und NS2-Proteine von PVM in Analogie zu RSV eindeutig als Antagonisten der Interferonantwort zu identifizieren. Die Untersuchung der protektiven Rolle von Typ I und Typ III Interferonen f{\"u}r die Replikation und Pathogenit{\"a}t von PVM bildete den zweiten Teil dieser Arbeit. Hierzu wurde die Replikationsf{\"a}higkeit und Pathogenit{\"a}t der rPVM dNS-Mutanten in verschiedenen Interferon-defizienten Mausst{\"a}mmen getestet. Die Untersuchungen ergaben eine protektive Rolle von Typ I und Typ III Interferonen bei einer Infektion mit PVM, wobei den Typ I Interferonen ein effektiverer Einfluss zugeordnet werden konnte. Ein Vergleich von Replikation und Virulenz zwischen den verschiedenen Typ I oder Typ III oder Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten Mausst{\"a}mmen belegte eine erh{\"o}hte Suszeptibilit{\"a}t der Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten M{\"a}use gegen{\"u}ber einer Infektion mit den rPVM dNS-Mutanten. Eine vollst{\"a}ndige Aufhebung der Attenuierung wurde auch in den Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten M{\"a}usen nicht erlangt. Eine anti-apoptotische Funktion der NS-Proteine zus{\"a}tzlich zu ihrer Wirkungsweise als Interferonantagonisten wurde aufgrund der unvollst{\"a}ndigen Revertierung der Pathogenit{\"a}t der rPVM dNS-Mutanten in Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten M{\"a}usen vermutet. Der abschließende Teil dieser Dissertation befasste sich mit der Frage, welche Zellen bei einer nat{\"u}rlichen pulmonalen Infektion Interferone in vivo produzieren. In vitro wurde beobachtet, dass {\"u}berraschenderweise nur sehr wenige virusinfizierte oder uninfizierte Zellen Typ I Interferone bilden. Der Nachweis dar{\"u}ber, welche Zellen w{\"a}hrend einer pulmonalen Infektion haupts{\"a}chlich Interferone in vivo produzieren, war aufgrund der fehlenden Eignung der kommerziell erh{\"a}ltlichen Interferon-Antik{\"o}rper f{\"u}r intrazellul{\"a}re Gewebef{\"a}rbungen nicht m{\"o}glich. Dennoch gelang es abschließend durch eine neue Nachweismethode erstmals Zellen mit rezeptorgebundenen Interferon zu identifizieren, wobei es sich um ziliierte Epithelzellen, Alveolarmakrophagen und vermutlich Clarazellen sowie Typ I und Typ II Pneumozyten handelte.}, subject = {Interferon}, language = {de} } @phdthesis{Torlopp2010, author = {Torlopp, Angela}, title = {Die Rolle von FGF in der fr{\"u}hen Kardiogenese und Proepikardiogenese im H{\"u}hnerembryo}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-47695}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In dieser Arbeit sollte die Funktion von FGF-Signalen im Herzfeld und in der Entwicklung des Proepikards im H{\"u}hnerembryo untersucht werden. Fibroblasten-Wachstumsfaktoren (FGF) sind eine große Gruppe von Signalmolek{\"u}len und in eine Vielzahl von Entwicklungsprozessen involviert. Das Proepikard (PE), welches sich asymmetrisch auf dem rechten Sinushorn des Sinus venosus entwickelt, bildet die Grundlage des Koronargef{\"a}ßsystems des Herzens. FGF-Liganden (FGF2, FGF10, FGF12) werden insbesondere in den epithelialen Zellen des Proepikards exprimiert, sowie an der sinomyokardialen Basis dieser embryonalen Progenitorpopulation. Die FGF-Rezeptoren (FGFR1, FGFR2, FGFR4) weisen ein {\"a}hnliches Expressionsmuster auf und deren Inhibition, durch spezifische Antagonisten, war der Ausgangspunkt f{\"u}r die funktionelle Analyse der proepikardialen FGF-Signalaktivit{\"a}t. Die Inhibition von FGF-Signalen in vitro f{\"u}hrt zu einem verringerten Wachstum sowie einer erh{\"o}hten Apoptoserate in proepikardialen Explantaten, die unter serumfreien Bedingungen kultiviert wurden. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl der Ras/MAPK- als auch der PI3-Kinase-Signalweg, beides Bestandteile der FGF-Signaltransduktion, f{\"u}r das Wachstum und {\"U}berleben proepikardialer Zellen verantwortlich sind. Dagegen sind FGF-Signale nicht in die Etablierung proepikardialer Identit{\"a}t involviert, wie die Analyse der Expression etablierter proepikardialer Markergene wie TBX18, WT1 und TBX5 nach FGF-Inhibition zeigte. Dies konnte gleichfalls durch in vivo-Experimente gezeigt werden, in denen die rechtsseitige Inhibition von FGF zu einem retardierten Proepikardwachstum f{\"u}hrte. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die asymmetrische Apoptose in der sich transient entwickelnden linksseitigen Proepikardanlage auf eine fr{\"u}he differentielle Expression von Apoptosegenen wie Caspase 2 zur{\"u}ckgeht. Diese asymmetrische Expression wird von FGF8 reguliert, wahrscheinlich als Teil eines fr{\"u}hen rechtsseitigen Signalweges, der Apoptose im rechten Sinushorn des kardialen Einflusstraktes verhindert. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Expression der Hyaluronansynthase 2 (HAS2) in Abh{\"a}ngigkeit von FGF in der Herzfeldregion analysiert. Hyaluronansynthasen produzieren Hyalurons{\"a}ure, welches eine essentielle Komponente der extrazellul{\"a}ren Matrix ist. Es wurde in vivo gezeigt, dass die Expression von HAS2 im prim{\"a}ren Herzfeld in gleicher Weise von FGF reguliert wird wie die des kardialen Transkriptionsfaktors NKX2.5. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass FGF w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Entwicklung des Herzens und der Entstehung des Proepikards diverse Funktionen besitzt.}, subject = {Huhn}, language = {de} } @article{RodriguezMariWilsonTitusetal.2011, author = {Rodr{\´i}guez-Mari, Adriana and Wilson, Catherine and Titus, Tom A. and Canestro, Cristian and BreMiller, Ruth A. and Yan, Yi-Lin and Nanda, Indrajit and Johnston, Adam and Kanki, John P. and Gray, Erin M. and He, Xinjun and Spitsbergen, Jan and Schindler, Detlev and Postlethwait, John H.}, title = {Roles of brca2 (fancd1) in Oocyte Nuclear Architecture, Gametogenesis, Gonad Tumors, and Genome Stability in Zebrafish}, series = {PLoS Genetics}, volume = {7}, journal = {PLoS Genetics}, number = {3}, doi = {10.1371/journal.pone.0026377}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-142285}, pages = {e1001357}, year = {2011}, abstract = {Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is an established optical neuroimaging method for measuring functional hemodynamic responses to infer neural activation. However, the impact of individual anatomy on the sensitivity of fNIRS measuring hemodynamics within cortical gray matter is still unknown. By means of Monte Carlo simulations and structural MRI of 23 healthy subjects (mean age: (25.0 +/- 2.8) years), we characterized the individual distribution of tissue-specific NIR-light absorption underneath 24 prefrontal fNIRS channels. We, thereby, investigated the impact of scalp-cortex distance (SCD), frontal sinus volume as well as sulcal morphology on gray matter volumes (V(gray)) traversed by NIR-light, i.e. anatomy-dependent fNIRS sensitivity. The NIR-light absorption between optodes was distributed describing a rotational ellipsoid with a mean penetration depth of (23.6 +/- 0.7) mm considering the deepest 5\% of light. Of the detected photon packages scalp and bone absorbed (96.4 +/- 9: 7)\% and V(gray) absorbed (3.1 +/- 1.8)\% of the energy. The mean V(gray) volume (1.1 +/- 0.4)cm(3) was negatively correlated (r = - .76) with the SCD and frontal sinus volume (r = - .57) and was reduced by 41.5\% in subjects with relatively large compared to small frontal sinus. Head circumference was significantly positively correlated with the mean SCD (r = .46) and the traversed frontal sinus volume (r = .43). Sulcal morphology had no significant impact on V(gray). Our findings suggest to consider individual SCD and frontal sinus volume as anatomical factors impacting fNIRS sensitivity. Head circumference may represent a practical measure to partly control for these sources of error variance.}, language = {en} } @article{YinBrocherFischeretal.2011, author = {Yin, Jun and Brocher, Jan and Fischer, Utz and Winkler, Christoph}, title = {Mutant Prpf31 causes pre-mRNA splicing defects and rod photoreceptor cell degeneration in a zebrafish model for Retinitis pigmentosa}, series = {Molecular neurodegeneration}, volume = {6}, journal = {Molecular neurodegeneration}, number = {56}, doi = {10.1186/1750-1326-6-56}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-141090}, pages = {1-17}, year = {2011}, abstract = {Background: Retinitis pigmentosa (RP) is an inherited eye disease characterized by the progressive degeneration of rod photoreceptor cells. Mutations in pre-mRNA splicing factors including PRPF31 have been identified as cause for RP, raising the question how mutations in general factors lead to tissue specific defects. Results: We have recently shown that the zebrafish serves as an excellent model allowing the recapitulation of key events of RP. Here we use this model to investigate two pathogenic mutations in PRPF31, SP117 and AD5, causing the autosomal dominant form of RP. We show that SP117 leads to an unstable protein that is mislocalized to the rod cytoplasm. Importantly, its overexpression does not result in photoreceptor degeneration suggesting haploinsufficiency as the underlying cause in human RP patients carrying SP117. In contrast, overexpression of AD5 results in embryonic lethality, which can be rescued by wild-type Prpf31. Transgenic retina-specific expression of AD5 reveals that stable AD5 protein is initially localized in the nucleus but later found in the cytoplasm concurrent with progressing rod outer segment degeneration and apoptosis. Importantly, we show for the first time in vivo that retinal transcripts are wrongly spliced in adult transgenic retinas expressing AD5 and exhibiting increased apoptosis in rod photoreceptors. Conclusion: Our data suggest that distinct mutations in Prpf31 can lead to photoreceptor degeneration through different mechanisms, by haploinsufficiency or dominant-negative effects. Analyzing the AD5 effects in our animal model in vivo, our data imply that aberrant splicing of distinct retinal transcripts contributes to the observed retina defects.}, language = {en} } @article{RauertStuehmerBargouetal.2011, author = {Rauert, H. and St{\"u}hmer, T. and Bargou, R. and Wajant, H. and Siegmund, D.}, title = {TNFR1 and TNFR2 regulate the extrinsic apoptotic pathway in myeloma cells by multiple mechanisms}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-76092}, year = {2011}, abstract = {The huge majority of myeloma cell lines express TNFR2 while a substantial subset of them failed to show TNFR1 expression. Stimulation of TNFR1 in the TNFR1-expressing subset of MM cell lines had no or only a very mild effect on cellular viability. Surprisingly, however, TNF stimulation enhanced cell death induction by CD95L and attenuated the apoptotic effect of TRAIL. The contrasting regulation of TRAIL- and CD95L-induced cell death by TNF could be traced back to the concomitant NFjBmediated upregulation of CD95 and the antiapoptotic FLIP protein. It appeared that CD95 induction, due to its strength, overcompensated a rather moderate upregulation of FLIP so that the net effect of TNF-induced NFjB activation in the context of CD95 signaling is pro-apoptotic. TRAIL-induced cell death, however, was antagonized in response to TNF because in this context only the induction of FLIP is relevant. Stimulation of TNFR2 in myeloma cells leads to TRAF2 depletion. In line with this, we observed cell death induction in TNFR1-TNFR2-costimulated JJN3 cells. Our studies revealed that the TNF-TNF receptor system adjusts the responsiveness of the extrinsic apoptotic pathway in myeloma cells by multiple mechanisms that generate a highly context-dependent net effect on myeloma cell survival.}, subject = {Medizin}, language = {en} } @phdthesis{Strasen2011, author = {Strasen, J{\"o}rn}, title = {Experimentelle Untersuchungen und Hypothesen zur Zytotoxizit{\"a}t von Naphtylisochinolin-Alkaloiden bei Trypanosoma brucei}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66388}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die Schlafkrankheit hat ihren Schrecken seit den Zeiten Robert Kochs und Paul Ehrlichs nicht verloren. Die zielgerichtete Entwicklung neuer Medikamente ist f{\"u}r die Menschen in den Endemiegebieten damals wie heute von elementarer Bedeutung. Die Naphtylisochinolin-Alkaloide stellen eine neue chemische Substanzklasse dar, die gute Kandidaten f{\"u}r die Entwicklung neuer Medikamente enth{\"a}lt. Mit GBAP 94 im speziellen liegt eine Substanz vor, die gute Startvorrausetzungen hierf{\"u}r mitbringt. Diese sind eine sehr gute Wirksamkeit gegen Trypanosomen, gepaart mit einer hohen Selektivit{\"a}t durch einen sehr wahrscheinlich relativ spezifisch anti-trypanosomalen Wirkmechanismus. Die verwendeten Naphtylisochinolin-Alkaloide GBAP 94 und GBAP 146 wurden nach unterschiedlichen Gesichtspunkten ausgew{\"a}hlt. GBAP 94 wurde aufgrund seiner guten antitrypanosomalen Wirkung und seiner hohen Selektivit{\"a}t f{\"u}r Trypanosomen ausgew{\"a}hlt. Die IC50 liegt mit 0,383 µmol/l im Vergleich zu den aktuell verwendeten Medikamenten sehr niedrig. Die Selektivit{\"a}tsindices (IC50 Trypanosoma brucei brucei / IC50 Makrophagen J774.1) mit 85,6 und (IC50 Try-panosoma brucei brucei / IC50 Leishmania major) mit 15,1 liegen in einem sehr g{\"u}nstigen Bereich. GBAP 146 wurde haupts{\"a}chlich wegen seiner guten Fluoreszenz-Eigenschaften ausgew{\"a}hlt. Die antitrypanosomale Aktivit{\"a}t ist mit einer IC50 von 0,289 µmol/l zwar sehr gut, eine große Selektivit{\"a}t ist aber nicht gegeben. Die beiden Alkaloide waren aufgrund ihrer Eigenfluoreszenz gut fluoreszenz-mikroskopisch in den Parasiten zu detektieren. Nach 10 min war in den ersten Trypanosomen die Anreicherung der Wirkstoffe erkennbar. Nach 30 min war bei fast allen Parasiten eine F{\"a}rbung erkennbar. Die Wirkstoffe reicherten sich zun{\"a}chst in mehreren kleinen Vakuolen an. Bei l{\"a}ngeren Inkubationszeiten zeigte sich eine fast homogene Verteilung innerhalb des kompletten Parasiten. Durch-g{\"a}ngig ausgespart blieb eine vakuolische Struktur. Diese entwickelte oder vergr{\"o}ßerte sich im Verlauf der Inkubationszeit im vorderen Drittel des Parasiten, etwa im Bereich des Kinetoplasten. Diese Vakuole konnte auch lichtmikroskopisch in der Giemsa-F{\"a}rbung nachgewiesen werden. Der Anteil der ver{\"a}nderten Trypanosomen lag bei diesen Untersuchungen nach 1 h bei 25,4\%, stieg bis zum Zeitpunkt 2 h auf 46,6\% und stabilisierte sich nach 4 h bei 44,8\%. Die vakuolische Struktur f{\"u}hrte durch ihre Vergr{\"o}ßerung zur zunehmenden Verplumpung der Trypanosomen bis zu einer kugelf{\"o}rmigen Zellform mit geisselartig-wirkender Flagelle. Aufgrund der ver{\"a}nderten Form wurden die Zellorganellen verdr{\"a}ngt. Dies konnte durch die Fluoreszenzmarkierung des Mitochondriums mit Rodamine B Hexylester und der sauren Kompartimente, besonders des Lysosoms, mit LysoTracker® gezeigt werden. Die Vakuolisierung von Trypanosomen im Zusammenhang mit Apoptose ist bekannt. Die neu entstehende Vakuole konnte weder mit LysoTracker® green, noch mit dem endosomalen Farbstoff FM 4-64 angef{\"a}rbt werden. Damit k{\"o}nnen eine lysosomale und eine endosomale Herkunft der Vakuole ausgeschlossen werden. Eine genaue Kl{\"a}rung der Genese der Vakuole steht noch aus. In den Untersuchungen mit Annexin V und Propidium-Jodid im FACS® konnte gezeigt werden, dass die Wirkung der NIQs sehr wahrscheinlich Apoptose induziert. Annexin V ist auch bei Trypanosomen als Marker f{\"u}r Apoptose etabliert. Zudem zeigte sich ein Anstieg der Anzahl apoptotischer Trypanosomen mit Periode von 6 h - 8 h. Diese Dauer entspricht ungef{\"a}hr der Dauer des trypanosomalen Zellzyklus. Ein Eingriff der NIQs in den Zellzyklus ist somit sehr wahrscheinlich. Eine Hemmung von Teilen des Zellzyklus ist als Ausl{\"o}ser f{\"u}r Apoptose bekannt. {\"U}ber die genaue Zielstruktur der NIQs kann allerdings nur spekuliert werden. Die apotose-induzierende Wirkung anderer Alkaloide auf Trypanosomen ist inzwischen nachgewiesen. Ein weiteres Indiz ist, dass die Ergebnisse von Ponte-Sucre mit den NIQs bei Leishmanien ebenfalls in Richtung Apoptose weisen.}, subject = {Trypanosomiase}, language = {de} } @article{RauertStuehmerBargouetal.2011, author = {Rauert, H. and St{\"u}hmer, T. and Bargou, R. and Wajant, H. and Siegmund, D.}, title = {TNFR1 and TNFR2 regulate the extrinsic apoptotic pathway in myeloma cells by multiple mechanisms}, series = {Cell Death and Disease}, volume = {2}, journal = {Cell Death and Disease}, doi = {10.1038/cddis.2011.78}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133486}, pages = {e194}, year = {2011}, abstract = {The huge majority of myeloma cell lines express TNFR2 while a substantial subset of them failed to show TNFR1 expression. Stimulation of TNFR1 in the TNFR1-expressing subset of MM cell lines had no or only a very mild effect on cellular viability. Surprisingly, however, TNF stimulation enhanced cell death induction by CD95L and attenuated the apoptotic effect of TRAIL. The contrasting regulation of TRAIL- and CD95L-induced cell death by TNF could be traced back to the concomitant NFjBmediated upregulation of CD95 and the antiapoptotic FLIP protein. It appeared that CD95 induction, due to its strength, overcompensated a rather moderate upregulation of FLIP so that the net effect of TNF-induced NFjB activation in the context of CD95 signaling is pro-apoptotic. TRAIL-induced cell death, however, was antagonized in response to TNF because in this context only the induction of FLIP is relevant. Stimulation of TNFR2 in myeloma cells leads to TRAF2 depletion. In line with this, we observed cell death induction in TNFR1-TNFR2-costimulated JJN3 cells. Our studies revealed that the TNF-TNF receptor system adjusts the responsiveness of the extrinsic apoptotic pathway in myeloma cells by multiple mechanisms that generate a highly context-dependent net effect on myeloma cell survival}, language = {en} } @phdthesis{Wannhoff2011, author = {Wannhoff, Andreas}, title = {Identifizierung von Biomarkern der Belastung von Mundschleimhautzellen mit Schwermetallen und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73302}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Menschliche Mundschleimheut wurde ex-vivo gegen{\"u}ber Schwermetallen (Blei) oder polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (Benzopyren) f{\"u}r Zeiten von 5Min. bis 360Min exponiert. Immunhistochemisch wurdne im Anschluss Marker f{\"u}r Apoptose, oxitaven und nitrogenen Stress untersucht. Hierbei zeigten sich jeweils charakteristische Ver{\"a}nderungen f{\"u}r aktive Caspase-3, 3-Nitrotyrosine und 8-epi-PGF2alpha. Proben von Rauchern wurden mit Nichtraucherproben verglichen und zeigten verminderte Werte f{\"u}r oxidativen und nitrogenen Stress.}, subject = {Mundschleimhaut}, language = {de} } @phdthesis{Hausmann2012, author = {Hausmann, Dominikus}, title = {Die Bedeutung von cFLIPlong f{\"u}r die Todesrezeptor-abh{\"a}ngige Regulation der Apoptose in HaCaT-Keratinozyten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-75892}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die Todesrezeptoren der TNF-Familie sind neben der Vermittlung von Apoptosesignalen auch in der Lage, nicht-apoptotische intrazellul{\"a}re Signalwege zu beeinflussen. Der Caspase-8-Inhibitor cFLIPlong inhibiert dosisabh{\"a}ngig die Prozessierung der Initiator-Caspase-8 am TRAIL-DISC (death inducing signalling complex) und hemmt die Aktivierung des NF-kappa-B-Signalweges {\"u}ber die Modulation der Rekrutierung und Spaltung des f{\"u}r die NF-kappa-B-Aktivierung notwendigen RIP (receptor interactin protein)am DISC.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{RauertWunderlich2012, author = {Rauert-Wunderlich, Hilka}, title = {Apoptoseregulation durch TNF im Multiplen Myelom}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73998}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Der Tumornekrosefaktor (TNF) entfaltet seine vielf{\"a}ltigen biologischen Aktivit{\"a}ten durch die Stimulation der beiden TNF-Rezeptoren TNFR1 und TNFR2. Die TNFR1-vermittelte Signaltransduktion ist in vielen Details gut verstanden, wohingegen die TNFR2-vermittelte Signaltransduktion bis heute kaum untersucht ist. Mit Hilfe einer in unserer Gruppe entwickelten hochaktiven TNFR2-spezifischen TNF-Variante sowie einer bereits l{\"a}nger bekannten TNFR1-spezifischen TNF-Variante wurde in dieser Arbeit die TNF-Signaltransduktion insbesondere im Mutiplen Myelom untersucht. Mit Hilfe der beiden TNF-Varianten konnte gezeigt werden, dass die alleinige Stimulation des TNFR2 die Aktivierung des alternativen NFkappaB-Signalweges vermittelt, wohingegen TNFR1 nicht dazu in der Lage ist. So zeigte sich im Einklang mit der inhibitorischen Funktion des Adapterproteins TRAF2 in der Signaltransduktion des alternativen NFkappaB-Signalweges, dass die TNFR2-Stimulation in einer TRAF2-Depletion resultiert. Dies f{\"u}hrt weiterhin zur Akkumulation von NIK und der Prozessierung von p100 zu seiner aktiven Form p52, den klassischen biochemisch nachweisbaren Ereignissen der Aktivierung des alternativen NFkappaB-Signalweges. Aufgrund der Rolle des NFkappaB-Systems im Multiplen Myelom (MM) und der stimulierenden Wirkung des TNFR1 und TNFR2 auf das NFkappaB-System wurde die Expression und Funktion dieser beiden Rezeptoren auf Myelomzelllinien untersucht. Insbesondere wurde analysiert, welchen Effekt eine spezifische Stimulation der beiden TNF-Rezeptoren auf die apoptotische Sensitivit{\"a}t von Myelomzellen hat. Mit einer Ausnahme wiesen alle untersuchten Myelomzelllinien eine eindeutige TNFR2-Oberfl{\"a}chenexpression auf, die TNFR1-Expression hingegen war heterogen. Die TNFR1-Stimulation in den TNFR1-positiven Zelllinien zeigte keinen wesentlichen Einfluss auf die Zellviabilit{\"a}t. Allerdings resultierte eine Vorstimulation mit TNF in einer gesteigerten Sensitivit{\"a}t f{\"u}r den CD95L-induzierten Zelltod, sch{\"u}tzte aber gleichzeitig vor der TRAIL-vermittelten Induktion der Apoptose. Der gegenl{\"a}ufige Effekt der TNF-Vorstimulation auf den CD95L- und TRAIL-induzierten Zelltod konnte auf die Hochregulation der CD95-Oberfl{\"a}chenexpression und der gesteigerten Expression des antiapoptotischen cFLIPLong-Proteins zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Beide Effekte basieren auf der TNF-induzierten Aktivierung des klassischen NFkappaB-Signalweges. Im CD95L-induzierten Zelltod {\"u}berkompensierte die Induktion der CD95-Expression offensichtlich die Hochregulation von cFLIPLong und resultierte in gesteigertem Zelltod. Der TRAIL-induzierte Zelltod hingegen wurde durch die TNF-Vorstimulation abgeschw{\"a}cht, da hier lediglich die durch den klassischen NFkappaB-Signalweg vermittelte gesteigerte Expression des antiapoptotischen cFLIPLong eine Rolle spielte. Desweiteren zeigten die Analysen in dieser Arbeit, dass die TNFR2-Stimulation zu einer Depletion von TRAF2 und z. B. in JJN3-Zellen zu einer Sensitivierung f{\"u}r den TNFR1-induzierten Zelltod f{\"u}hrte. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten in der Summe somit, dass das TNF-TNFR-Signaling durch verschiedene Mechanismen Einfluss auf den Ausgang der extrinsischen Apoptoseinduktion hat, und dass der Effekt von TNF auf das {\"U}berleben von MM-Zellen kontextabh{\"a}ngig ist.}, subject = {Apoptosis}, language = {de} } @phdthesis{Schlegelmilch2012, author = {Schlegelmilch, Katrin}, title = {Molecular function of WISP1/CCN4 in the musculoskeletal system with special reference to apoptosis and cell survival}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73430}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Human adult cartilage is an aneural and avascular type of connective tissue, which consequently reflects reduced growth and repair rates. The main cell type of cartilage are chondrocytes, previously derived from human mesenchymal stem cells (hMSCs). They are responsible for the production and maintainance of the cartilaginous extracellular matrix (ECM), which consists mainly of collagen and proteoglycans. Signal transmission to or from chondrocytes, generally occurs via interaction with signalling factors connected to the cartilaginous ECM. In this context, proteins of the CCN family were identified as important matricellular and multifunctional regulators with high significance during skeletal development and fracture repair. In this thesis, main focus lies on WISP1/CCN4, which is known as a general survival factor in a variety of cell types and seems to be crucial during lineage progression of hMSCs into chondrocytes. We intend to counter the lack of knowledge about the general importance of WISP1-signalling within the musculoskeletal system and especially regarding cell death and survival by a variety of molecular and cell biology methods. First, we established a successful down-regulation of endogenous WISP1 transcripts within different cell types of the human musculoskeletal system through gene-silencing. Interestingly, WISP1 seems to be crucial to the survival of all examined cell lines and primary hMSCs, since a loss of WISP1 resulted in cell death. Bioinformatical analyses of subsequent performed microarrays (WISP1 down-regulated vs. control samples) confirmed this observation in primary hMSCs and the chondrocyte cell line Tc28a2. Distinct clusters of regulated genes, closely related to apoptosis induction, could be identified. In this context, TRAIL induced apoptosis as well as p53 mediated cell death seem to play a crucial role during the absence of WISP1 in hMSCs. By contrast, microarray analysis of WISP1 down-regulated chondrocytes indicated rather apoptosis induction via MAPK-signalling. Despite apoptosis relevant gene regulations, microarray analyses also identified clusters of differentially expressed genes of other important cellular activities, e.g. a huge cluster of interferon-inducible genes in hMSCs or gene regulations affecting cartilage homeostasis in chondrocytes. Results of this thesis emphasize the importance of regulatory mechanisms that influence cell survival of primary hMSCs and chondrocytes in the enforced absence of WISP1. Moreover, findings intensified the assumed importance for WISP1-signalling in cartilage homeostasis. Thus, this thesis generated an essential fundament for further examinations to investigate the role of WISP1-signalling in cartilage homeostasis and cell death.}, subject = {Knorpelzelle}, language = {en} } @phdthesis{Lang2012, author = {Lang, Isabell}, title = {Molekulare Mechanismen der CD95-Aktivierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73339}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Die Stimulation des CD95-Todesrezeptors durch seinen nat{\"u}rlichen membranst{\"a}ndigen Li-ganden CD95L f{\"u}hrt zur kontextabh{\"a}ngigen Aktivierung von sowohl apoptotischen als auch nicht-apoptotischen Signalwegen. Durch Proteolyse wird aus dem membranst{\"a}ndigen CD95L l{\"o}slicher trimerer CD95L freigesetzt. Die Bindung von l{\"o}slichem trimerem CD95L an CD95 ist nicht ausreichend, um die CD95-Signaltransduktion effizient zu stimulieren. Die F{\"a}higkeit von l{\"o}slichen CD95L-Trimeren CD95-vermittelte Signalwege robust zu aktivieren kann jedoch durch Oligomerisierung und artifizielle Immobilisierung an eine Oberfl{\"a}che drastisch gesteigert werden. In dieser Arbeit wurde zun{\"a}chst best{\"a}tigt, dass nur oligomere CD95L-Varianten, die z.B. durch Antik{\"o}rpervernetzung von N-terminal getaggten rekombinanten CD95L-Varianten oder durch eine gentechnisch erzwungene Hexamerisierung von CD95L-Molek{\"u}len erhalten wur-den, in der Lage sind, effizient apoptotische und nicht-apoptotische Signalwege zu aktivieren. Ferner zeigte sich dann, dass die Bindung von l{\"o}slichen CD95L-Trimeren nicht ausreichend ist, um die Translokation von CD95-Molek{\"u}len in detergenzunl{\"o}sliche „Lipid Raft"- Membrandom{\"a}nen zu stimulieren. Die „Lipid Raft"-Translokation ist ein zentrales Ereignis bei der CD95-Aktivierung und vor allem f{\"u}r die Induktion der Apoptose bedeutsam. Dabei ist ein selbstverst{\"a}rkender Prozess aus Caspase-8-Aktivierung und „Lipid Raft"-Assoziation des CD95 von Bedeutung. Um die Interaktion von CD95 und CD95L mit Hilfe von hoch sensitiven zellul{\"a}ren Bindungs-studien analysieren zu k{\"o}nnen, wurden in dieser Arbeit desweiteren CD95L-Fusionsproteine entwickelt und hergestellt, an welche N-terminal eine Gaussia princeps Luziferase (GpL)- Reporterdom{\"a}ne gekoppelt ist. So konnte mit den GpL-CD95L-Fusionsproteinen gezeigt werden, dass die Oligomerisierung von CD95L-Trimeren keinen Effekt auf die Ligandenbele-gung des CD95 hat. Dies spricht daf{\"u}r, dass die h{\"o}here spezifische Aktivit{\"a}t von oligomeri-sierten CD95L-Trimeren nicht auf einer Avidit{\"a}ts-vermittelten Zunahme der apparenten Affi-nit{\"a}t beruht, sondern dies deutet darauf hin, dass die sekund{\"a}re Aggregation von sich initial bildenden trimeren CD95L-CD95-Komplexen eine entscheidende Rolle in der CD95-Aktivierung spielt. Durch Scatchard-Analysen zeigte sich ferner, dass trimerer CD95L mit mindestens zwei zellul{\"a}ren Bindungsstellen unterschiedlicher Affinit{\"a}t interagiert. Bindungs-studien mit l{\"o}slichen monomeren und trimeren GpL-CD95-Rezeptoren an membranst{\"a}ndigen CD95L, als auch Inhibitionsstudien ergaben, dass trimerer CD95 weitaus besser an CD95L bindet. Dies legt nahe, dass es sich bei den zuvor beobachteten hoch- und niederaffinen Bindungsstellen f{\"u}r CD95L um monomere bzw. pr{\"a}-assemblierte CD95-Molek{\"u}le handelt. Die GpL-CD95L-Fusionsproteine wurden auch genutzt, um die CD95-Translokation in „Lipid Rafts" zu analysieren. So wurde trimerer GpL-CD95L als „Tracer" zur Markierung von inaktiven CD95-Molek{\"u}len eingesetzt. Nach Aktivierung der {\"u}brigen freien CD95-Molek{\"u}le mit hoch aktivem hexameren Fc-CD95L konnte eine Zunahme der inaktiven GpL-CD95L-markierten Rezeptoren in „Lipid Rafts" beobachtet werden. Offensichtlich stimulieren also aktivierte CD95-Molek{\"u}le in „trans" die Ko-Translokation inaktiver CD95-Rezeptoren in „Lipid Rafts". Dies best{\"a}tigte sich auch in Experimenten mit Transfektanten, die einen chim{\"a}ren CD40-CD95-Rezeptor exprimieren. Letzterer ist nach Stimulation mit CD40L in der Lage, intrazellu-l{\"a}re CD95-vermittelte Signalwege zu aktivieren. Die Aktivierung von CD95-assoziierten Sig-nalwegen durch Stimulation von endogenem CD95 in CD40-CD95-Transfektanten resultierte nun in der Ko-Translokation von unstimulierten CD40-CD95-Rezeptoren in „Lipid Rafts". Vice versa zeigte sich die Ko-Translokation von endogenem CD95 nach spezifischer Aktivierung des chim{\"a}ren CD40-CD95-Rezeptors. Schlussendlich erwiesen sich eine funktionsf{\"a}hige Todesdom{\"a}ne und die Aktivierung der Caspase-8 als essentiell f{\"u}r die „Lipid Raft"-Assoziation von aktivierten CD95-Molek{\"u}len und auch f{\"u}r die durch diese Rezeptorspezies induzierte Ko-Translokation von inaktiven Rezeptoren in „Lipid Rafts".}, subject = {Fas-Ligand}, language = {de} } @article{SangesScheuermannZahedietal.2012, author = {Sanges, C. and Scheuermann, C. and Zahedi, R. P. and Sickmann, A. and Lamberti, A. and Migliaccio, N. and Baljuls, A. and Marra, M. and Zappavigna, S. and Reinders, J. and Rapp, U. and Abbruzzese, A. and Caraglia, M. and Arcari, P.}, title = {Raf kinases mediate the phosphorylation of eukaryotic translation elongation factor 1A and regulate its stability in eukaryotic cells}, series = {Cell Death and Disease}, volume = {3}, journal = {Cell Death and Disease}, number = {e276}, doi = {10.1038/cddis.2012.16}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-124149}, year = {2012}, abstract = {We identified eukaryotic translation elongation factor 1A (eEF1A) Raf-mediated phosphorylation sites and defined their role in the regulation of eEF1A half-life and of apoptosis of human cancer cells. Mass spectrometry identified in vitro S21 and T88 as phosphorylation sites mediated by B-Raf but not C-Raf on eEF1A1 whereas S21 was phosphorylated on eEF1A2 by both B- and C-Raf. Interestingly, S21 belongs to the first eEF1A GTP/GDP-binding consensus sequence. Phosphorylation of S21 was strongly enhanced when both eEF1A isoforms were preincubated prior the assay with C-Raf, suggesting that the eEF1A isoforms can heterodimerize thus increasing the accessibility of S21 to the phosphate. Overexpression of eEF1A1 in COS 7 cells confirmed the phosphorylation of T88 also in vivo. Compared with wt, in COS 7 cells overexpressed phosphodeficient (A) and phospho-mimicking (D) mutants of eEF1A1 (S21A/D and T88A/D) and of eEF1A2 (S21A/D), resulted less stable and more rapidly proteasome degraded. Transfection of S21 A/D eEF1A mutants in H1355 cells increased apoptosis in comparison with the wt isoforms. It indicates that the blockage of S21 interferes with or even supports C-Raf induced apoptosis rather than cell survival. Raf-mediated regulation of this site could be a crucial mechanism involved in the functional switching of eEF1A between its role in protein biosynthesis and its participation in other cellular processes.}, language = {en} } @article{SangesScheuermannZahedietal.2012, author = {Sanges, C. and Scheuermann, C. and Zahedi, R. P. and Sickmann, A. and Lamberti, A. and Migliaccio, N. and Baljuls, A. and Marra, M. and Zappavigna, S. and Rapp, U. and Abbruzzese, A. and Caraglia, M. and Arcari, P.}, title = {Raf kinases mediate the phosphorylation of eukaryotic translation elongation factor 1A and regulate its stability in eukaryotic cells}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {3}, journal = {Cell Death \& Disease}, number = {e276}, doi = {10.1038/cddis.2012.16}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-134673}, year = {2012}, abstract = {We identified eukaryotic translation elongation factor 1A (eEF1A) Raf-mediated phosphorylation sites and defined their role in the regulation of eEF1A half-life and of apoptosis of human cancer cells. Mass spectrometry identified in vitro S21 and T88 as phosphorylation sites mediated by B-Raf but not C-Raf on eEF1A1 whereas S21 was phosphorylated on eEF1A2 by both B-and C-Raf. Interestingly, S21 belongs to the first eEF1A GTP/GDP-binding consensus sequence. Phosphorylation of S21 was strongly enhanced when both eEF1A isoforms were preincubated prior the assay with C-Raf, suggesting that the eEF1A isoforms can heterodimerize thus increasing the accessibility of S21 to the phosphate. Overexpression of eEF1A1 in COS 7 cells confirmed the phosphorylation of T88 also in vivo. Compared with wt, in COS 7 cells overexpressed phosphodeficient (A) and phospho-mimicking (D) mutants of eEF1A1 (S21A/D and T88A/D) and of eEF1A2 (S21A/D), resulted less stable and more rapidly proteasome degraded. Transfection of S21 A/D eEF1A mutants in H1355 cells increased apoptosis in comparison with the wt isoforms. It indicates that the blockage of S21 interferes with or even supports C-Raf induced apoptosis rather than cell survival. Raf-mediated regulation of this site could be a crucial mechanism involved in the functional switching of eEF1A between its role in protein biosynthesis and its participation in other cellular processes.}, language = {en} } @article{KlingseisenEhrenschwenderHeigletal.2012, author = {Klingseisen, Laura and Ehrenschwender, Martin and Heigl, Ulrike and Wajant, Harald and Hehlgans, Thomas and Sch{\"u}tze, Stefan and Schneider-Brachert, Wulf}, title = {E3-14.7K Is Recruited to TNF-Receptor 1 and Blocks TNF Cytolysis Independent from Interaction with Optineurin}, series = {PLoS One}, volume = {7}, journal = {PLoS One}, number = {6}, doi = {10.1371/journal.pone.0038348}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-135687}, pages = {e38348}, year = {2012}, abstract = {Escape from the host immune system is essential for intracellular pathogens. The adenoviral protein E3-14.7K (14.7K) is known as a general inhibitor of tumor necrosis factor (TNF)-induced apoptosis. It efficiently blocks TNF-receptor 1 (TNFR1) internalization but the underlying molecular mechanism still remains elusive. Direct interaction of 14.7K and/or associated proteins with the TNFR1 complex has been discussed although to date not proven. In our study, we provide for the first time evidence for recruitment of 14.7K and the 14.7K interacting protein optineurin to TNFR1. Various functions have been implicated for optineurin such as regulation of receptor endocytosis, vesicle trafficking, regulation of the nuclear factor kappa B (NF-kappa B) pathway and antiviral signaling. We therefore hypothesized that binding of optineurin to 14.7K and recruitment of both proteins to the TNFR1 complex is essential for protection against TNF-induced cytotoxic effects. To precisely dissect the individual role of 14.7K and optineurin, we generated and characterized a 14.7K mutant that does not confer TNF-resistance but is still able to interact with optineurin. In H1299 and KB cells expressing 14.7K wild-type protein, neither decrease in cell viability nor cleavage of caspases was observed upon stimulation with TNF. In sharp contrast, cells expressing the non-protective mutant of 14.7K displayed reduced viability and cleavage of initiator and effector caspases upon TNF treatment, indicating ongoing apoptotic cell death. Knockdown of optineurin in 14.7K expressing cells did not alter the protective effect as measured by cell viability and caspase activation. Taken together, we conclude that optineurin despite its substantial role in vesicular trafficking, endocytosis of cell surface receptors and recruitment to the TNFR1 complex is dispensable for the 14.7K-mediated protection against TNF-induced apoptosis.}, language = {en} } @article{StolpmannBrinkmannSalzmannetal.2012, author = {Stolpmann, K. and Brinkmann, J. and Salzmann, S. and Genkinger, D. and Fritsche, E. and Hutzler, C. and Wajant, H. and Luch, A. and Henkler, F.}, title = {Activation of the aryl hydrocarbon receptor sensitises human keratinocytes for CD95L-and TRAIL-induced apoptosis}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {3}, journal = {Cell Death \& Disease}, number = {e388}, doi = {10.1038/cddis.2012.127}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133501}, year = {2012}, abstract = {In this study, we have analysed the apoptotic effects of the ubiquitous environmental toxin benzo[ a] pyrene (BP) in HaCaT cells and human keratinocytes. Although prolonged exposure to BP was not cytotoxic on its own, a strong enhancement of CD95 (Fas)-mediated apoptosis was observed with BP at concentrations activating the aryl hydrocarbon receptor (AhR). Importantly, the ultimately mutagenic BP-metabolite, that is, (+)-anti-BP-7,8-diol-9,10-epoxide (BPDE), failed to enhance CD95-mediated cell death, suggesting that the observed pro-apoptotic effect of BP is neither associated with DNA adducts nor DNA-damage related signalling. CD95-induced apoptosis was also enhanced by beta-naphtoflavone, a well-known agonist of the AhR that does not induce DNA damage, thus suggesting a crucial role for AhR activation. Consistently, BP failed to sensitise for CD95L-induced apoptosis in AhR knockdown HaCaT cells. Furthermore, inhibition of CYP1A1 and/or 1B1 expression did not affect the pro-apoptotic crosstalk. Exposure to BP did not increase expression of CD95, but led to augmented activation of caspase-8. Enhancement of apoptosis was also observed with the TRAIL death receptors that activate caspase-8 and apoptosis by similar mechanisms as CD95. Together, these observations indicate an interference of AhR signalling with the activity of receptor-associated signalling intermediates that are shared by CD95 and TRAIL receptors. Our data thus suggest that AhR agonists can enhance cytokine-mediated adversity upon dermal exposure.}, language = {en} } @article{SchlerethHeylKrampitzetal.2013, author = {Schlereth, Katharina and Heyl, Charlotte and Krampitz, Anna-Maria and Mernberger, Marco and Finkernagel, Florian and Scharfe, Maren and Jarek, Michael and Leich, Ellen and Rosenwald, Andreas and Stiewe, Thorsten}, title = {Characterization of the p53 Cistrome - DNA Binding Cooperativity Dissects p53's Tumor Suppressor Functions}, series = {PLOS Genetics}, volume = {9}, journal = {PLOS Genetics}, number = {8}, issn = {1553-7404}, doi = {10.1371/journal.pgen.1003726}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-127579}, pages = {e1003726}, year = {2013}, abstract = {p53 protects us from cancer by transcriptionally regulating tumor suppressive programs designed to either prevent the development or clonal expansion of malignant cells. How p53 selects target genes in the genome in a context-and tissue-specific manner remains largely obscure. There is growing evidence that the ability of p53 to bind DNA in a cooperative manner prominently influences target gene selection with activation of the apoptosis program being completely dependent on DNA binding cooperativity. Here, we used ChIP-seq to comprehensively profile the cistrome of p53 mutants with reduced or increased cooperativity. The analysis highlighted a particular relevance of cooperativity for extending the p53 cistrome to non-canonical binding sequences characterized by deletions, spacer insertions and base mismatches. Furthermore, it revealed a striking functional separation of the cistrome on the basis of cooperativity; with low cooperativity genes being significantly enriched for cell cycle and high cooperativity genes for apoptotic functions. Importantly, expression of high but not low cooperativity genes was correlated with superior survival in breast cancer patients. Interestingly, in contrast to most p53-activated genes, p53-repressed genes did not commonly contain p53 binding elements. Nevertheless, both the degree of gene activation and repression were cooperativity-dependent, suggesting that p53-mediated gene repression is largely indirect and mediated by cooperativity-dependently transactivated gene products such as CDKN1A, E2F7 and non-coding RNAs. Since both activation of apoptosis genes with non-canonical response elements and repression of pro-survival genes are crucial for p53's apoptotic activity, the cistrome analysis comprehensively explains why p53-induced apoptosis, but not cell cycle arrest, strongly depends on the intermolecular cooperation of p53 molecules as a possible safeguard mechanism protecting from accidental cell killing.}, language = {en} } @article{HohenauerBerkingSchmidtetal.2013, author = {Hohenauer, Tobias and Berking, Carola and Schmidt, Andreas and Haferkamp, Sebastian and Senft, Daniela and Kammerbauer, Claudia and Fraschka, Sabine and Graf, Saskia Anna and Irmler, Martin and Beckers, Johannes and Flaig, Michael and Aigner, Achim and H{\"o}bel, Sabrina and Hoffmann, Franziska and Hermeking, Heiko and Rothenfusser, Simon and Endres, Stefan and Ruzicka, Thomas and Besch, Robert}, title = {The neural crest transcription factor Brn3a is expressed in melanoma and required for cell cycle progression and survival}, series = {EMBO Molecular Medicine}, volume = {5}, journal = {EMBO Molecular Medicine}, issn = {1757-4676}, doi = {10.1002/emmm.201201862}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122193}, pages = {919-934}, year = {2013}, abstract = {Pigment cells and neuronal cells both are derived from the neural crest. Here, we describe the Pit-Oct-Unc (POU) domain transcription factor Brn3a, normally involved in neuronal development, to be frequently expressed in melanoma, but not in melanocytes and nevi. RNAi-mediated silencing of Brn3a strongly reduced the viability of melanoma cell lines and decreased tumour growth in vivo. In melanoma cell lines, inhibition of Brn3a caused DNA double-strand breaks as evidenced by Mre11/Rad50-containing nuclear foci. Activated DNA damage signalling caused stabilization of the tumour suppressor p53, which resulted in cell cycle arrest and apoptosis. When Brn3a was ectopically expressed in primary melanocytes and fibroblasts, anchorage-independent growth was increased. In tumourigenic melanocytes and fibroblasts, Brn3a accelerated tumour growth in vivo. Furthermore, Brn3a cooperated with proliferation pathways such as oncogenic BRAF, by reducing oncogene-induced senescence in non-malignant melanocytes. Together, these results identify Brn3a as a new factor in melanoma that is essential for melanoma cell survival and that promotes melanocytic transformation and tumourigenesis.}, language = {en} } @article{RascheDuellMorgneretal.2013, author = {Rasche, Leo and Duell, Johannes and Morgner, Charlotte and Chatterjee, Manik and Hensel, Frank and Rosenwald, Andreas and Einsele, Hermann and Topp, Max S. and Br{\"a}ndlein, Stephanie}, title = {The Natural Human IgM Antibody PAT-SM6 Induces Apoptosis in Primary Human Multiple Myeloma Cells by Targeting Heat Shock Protein GRP78}, series = {PLoS ONE}, volume = {8}, journal = {PLoS ONE}, number = {5}, doi = {10.1371/journal.pone.0063414}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130125}, pages = {e63414}, year = {2013}, abstract = {In contrast to other haematological malignancies, targeted immunotherapy has not entered standard treatment regimens for de novo or relapsed multiple myeloma (MM) yet. While a number of IgG-formatted monoclonal antibodies are currently being evaluated in clinical trials in MM, our study aimed to investigate whether the fully human IgM monoclonal antibody PAT-SM6 that targets a tumour-specific variant of the heat shock protein GRP78 might be an attractive candidate for future immunotherapeutic approaches. We here show that GRP78 is stably and consistently expressed on the surface on tumour cells from patients with de novo, but also relapsed MM and that binding of PAT-SM6 to MM cells can specifically exert cytotoxic effects on malignant plasma cells, whereas non-malignant cells are not targeted. We demonstrate that the induction of apoptosis and, to a lesser extent, complement dependent cytotoxicity is the main mode of action of PAT-SM6, whereas antibody dependent cellular cytotoxicity does not appear to contribute to the cytotoxic properties of this antibody. Given the favourable safety profile of PAT-SM6 in monkeys, but also in a recent phase I trial in patients with malignant melanoma, our results form the basis for a planned phase I study in patients with relapsed MM.}, language = {en} } @article{HuangBelharazemLietal.2013, author = {Huang, Bei and Belharazem, Djeda and Li, Li and Kneitz, Susanne and Schnabel, Philipp A. and Rieker, Ralf J. and K{\"o}rner, Daniel and Nix, Wilfried and Schalke, Berthold and M{\"u}ller-Hermelink, Hans Konrad and Ott, German and Rosenwald, Andreas and Str{\"o}bel, Philipp and Marx, Alexander}, title = {Anti-apoptotic signature in thymic squamous cell carcinomas - functional relevance of anti-apoptotic BIRC3 expression in the thymic carcinoma cell line 1889c}, series = {Frontiers in Oncology}, volume = {3}, journal = {Frontiers in Oncology}, number = {316}, doi = {10.3389/fonc.2013.00316}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132214}, year = {2013}, abstract = {The molecular pathogenesis of thymomas and thymic arcinomas (TCs) is poorly understood and results of adjuvant therapy are unsatisfactory in case of metastatic disease and tumor recurrence. For these clinical settings, novel therapeutic strategies are urgently needed. Recently, limited sequencing efforts revealed that a broad spectrum of genes that play key roles in various common cancers are rarely affected in thymomas and TCs, suggesting that other oncogenic principles might be important.This made us re-analyze historic expression data obtained in a spectrumof thymomas and thymic squamous cell carcinomas (TSCCs) with a custom-made cDNA microarray. By cluster analysis, different anti-apoptotic signatures were detected in type B3 thymoma and TSCC, including overexpression of BIRC3 in TSCCs. This was confirmed by qRT-PCR in the original and an independent validation set of tumors. In contrast to several other cancer cell lines, the BIRC3-positive TSCC cell line, 1889c showed spontaneous apoptosis after BIRC3 knock-down. Targeting apoptosis genes is worth testing as therapeutic principle in TSCC.}, language = {en} } @article{PachelMathesBayeretal.2013, author = {Pachel, Christina and Mathes, Denise and Bayer, Barbara and Dienesch, Charlotte and Wangorsch, Gaby and Heitzmann, Wolfram and Lang, Isabell and Ardehali, Hossein and Ertl, Georg and Dandekar, Thomas and Wajant, Harald and Frantz, Stefan}, title = {Exogenous Administration of a Recombinant Variant of TWEAK Impairs Healing after Myocardial Infarction by Aggravation of Inflammation}, series = {PLoS ONE}, volume = {8}, journal = {PLoS ONE}, number = {11}, doi = {10.1371/journal.pone.0078938}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129889}, pages = {e78938}, year = {2013}, abstract = {Background: Tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis (TWEAK) and its receptor fibroblast growth factorinducible 14 (Fn14) are upregulated after myocardial infarction (MI) in both humans and mice. They modulate inflammation and the extracellular matrix, and could therefore be important for healing and remodeling after MI. However, the function of TWEAK after MI remains poorly defined. Methods and results: Following ligation of the left coronary artery, mice were injected twice per week with a recombinant human serum albumin conjugated variant of TWEAK (HSA-Flag-TWEAK), mimicking the activity of soluble TWEAK. Treatment with HSA-Flag-TWEAK resulted in significantly increased mortality in comparison to the placebo group due to myocardial rupture. Infarct size, extracellular matrix remodeling, and apoptosis rates were not different after MI. However, HSA-Flag-TWEAK treatment increased infiltration of proinflammatory cells into the myocardium. Accordingly, depletion of neutrophils prevented cardiac ruptures without modulating all-cause mortality. Conclusion: Treatment of mice with HSA-Flag-TWEAK induces myocardial healing defects after experimental MI. This is mediated by an exaggerated neutrophil infiltration into the myocardium.}, language = {en} } @article{ElMeseryTrebingSchaferetal.2013, author = {El-Mesery, M. and Trebing, J. and Schafer, V. and Weisenberger, D. and Siegmund, D. and Wajant, H.}, title = {CD40-directed scFv-TRAIL fusion proteins induce CD40-restricted tumor cell death and activate dendritic cells}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {4}, journal = {Cell Death \& Disease}, number = {e916}, doi = {10.1038/cddis.2013.402}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-128777}, year = {2013}, abstract = {Targeted cancer therapy concepts often aim at the induction of adjuvant antitumor immunity or stimulation of tumor cell apoptosis. There is further evidence that combined application of immune stimulating and tumor apoptosis-inducing compounds elicits a synergistic antitumor effect. Here, we describe the development and characterization of bifunctional fusion proteins consisting of a single-chain variable fragment (scFv) domain derived from the CD40-specific monoclonal antibody G28-5 that is fused to the N-terminus of stabilized trimeric soluble variants of the death ligand TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL). As shown before by us and others for other cell surface antigen-targeted scFv-TRAIL fusion proteins, scFv:G28-TRAIL displayed an enhanced capacity to induce apoptosis upon CD40 binding. Studies with scFv:G28 fusion proteins of TRAIL mutants that discriminate between the two TRAIL death receptors, TRAILR1 and TRAILR2, further revealed that the CD40 binding-dependent mode of apoptosis induction of scFv:G28-TRAIL is operable with each of the two TRAIL death receptors. Binding of scFv:G28-TRAIL fusion proteins to CD40 not only result in enhanced TRAIL death receptor signaling but also in activation of the targeted CD40 molecule. In accordance with the latter, the scFv:G28-TRAIL fusion proteins triggered strong CD40-mediated maturation of dendritic cells. The CD40-targeted TRAIL fusion proteins described in this study therefore represent a novel type of bifunctional fusion proteins that couple stimulation of antigen presenting cells and apoptosis induction.}, language = {en} } @article{RukoyatkinaMindukshevWalteretal.2013, author = {Rukoyatkina, N. and Mindukshev, I. and Walter, U. and Gambaryan, S.}, title = {Dual role of the p38 \(MAPK/cPLA_2\) pathway in the regulation of platelet apoptosis induced by ABT-737 and strong platelet agonists}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {4}, journal = {Cell Death \& Disease}, number = {e931}, doi = {10.1038/cddis.2013.459}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-128783}, year = {2013}, abstract = {p38 Mitogen-activated protein (MAP) kinase is involved in the apoptosis of nucleated cells. Although platelets are anucleated cells, apoptotic proteins have been shown to regulate platelet lifespan. However, the involvement of p38 MAP kinase in platelet apoptosis is not yet clearly defined. Therefore, we investigated the role of p38 MAP kinase in apoptosis induced by a mimetic of BH3-only proteins, ABT-737, and in apoptosis-like events induced by such strong platelet agonists as thrombin in combination with convulxin (Thr/Cvx), both of which result in p38 MAP kinase phosphorylation and activation. A p38 inhibitor (SB202190) inhibited the apoptotic events induced by ABT-737 but did not influence those induced by Thr/Cvx. The inhibitor also reduced the phosphorylation of cytosolic phospholipase \(A_2\) (cPLA2), an established p38 substrate, induced by ABT-737 or Thr/Cvx. ABT-737, but not Thr/Cvx, induced the caspase 3-dependent cleavage and inactivation of cPLA2. Thus, p38 MAPK promotes ABT-737-induced apoptosis by inhibiting the cPLA2/arachidonate pathway. We also show that arachidonic acid (AA) itself and in combination with Thr/Cvx or ABT-737 at low concentrations prevented apoptotic events, whereas at high concentrations it enhanced such events. Our data support the hypothesis that the p38 MAPK-triggered arachidonate pathway serves as a defense mechanism against apoptosis under physiological conditions.}, language = {en} } @article{HaferkampHesbacherWeyandtetal.2014, author = {Haferkamp, Sebastian and Hesbacher, Sonja and Weyandt, Gerhard and Vetter-Kauczok, Claudia S. and Becker, J{\"u}rgen C. and Motschenbacher, Stephanie and Wobser, Marion and Maier, Melissa and Schmid, Corinna P. and Houben, Roland}, title = {p53 regulation by TRP2 is not pervasive in melanoma}, doi = {10.1371/journal.pone.0087440}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-111396}, year = {2014}, abstract = {p53 is a central tumor suppressor protein and its inhibition is believed to be a prerequisite for cancer development. In approximately 50\% of all malignancies this is achieved by inactivating mutations in the p53 gene. However, in several cancer entities, including melanoma, p53 mutations are rare. It has been recently proposed that tyrosinase related protein 2 (TRP2), a protein involved in melanin synthesis, may act as suppressor of the p53 pathway in melanoma. To scrutinize this notion we analyzed p53 and TRP2 expression by immunohistochemistry in 172 melanoma tissues and did not find any correlation. Furthermore, we applied three different TRP2 shRNAs to five melanoma cell lines and could not observe a target specific effect of the TRP2 knockdown on either p53 expression nor p53 reporter gene activity. Likewise, ectopic expression of TRP2 in a TRP2 negative melanoma cell line had no impact on p53 expression. In conclusion our data suggest that p53 repression critically controlled by TRP2 is not a general event in melanoma.}, language = {en} } @article{SchmidtLiuLiuetal.2014, author = {Schmidt, Sebastian and Liu, Guoxing and Liu, Guilai and Yang, Wenting and Honisch, Sabina and Pantelakos, Stavros and Stournaras, Christos and H{\"o}nig, Arnd and Lang, Florian}, title = {Enhanced Orai1 and STIM1 expression as well as store operated \(Ca^{2+}\) entry in therapy resistant ovary carcinoma cells}, series = {Oncotarget}, volume = {5}, journal = {Oncotarget}, number = {13}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121423}, pages = {4799-810}, year = {2014}, abstract = {Mechanisms underlying therapy resistance of tumor cells include protein kinase Akt. Putative Akt targets include store-operated \(Ca^{2+}\)-entry (SOCE) accomplished by pore forming ion channel unit Orai1 and its regulator STIM1. We explored whether therapy resistant (A2780cis) differ from therapy sensitive (A2780) ovary carcinoma cells in Akt, Orai1, and STIM1 expression, \(Ca^{2+}\)-signaling and cell survival following cisplatin (100µM) treatment. Transcript levels were quantified with RT-PCR, protein abundance with Western blotting, cytosolic \(Ca^{2+}\)-activity ([\(Ca^{2+}\)]i) with Fura-2-fluorescence, SOCE from increase of [\(Ca^{2+}\)]i following \(Ca^{2+}\)-readdition after Ca2+-store depletion, and apoptosis utilizing flow cytometry. Transcript levels of Orai1 and STIM1, protein expression of Orai1, STIM1, and phosphorylated Akt, as well as SOCE were significantly higher in A2780cis than A2780 cells. SOCE was decreased by Akt inhibitor III (SH-6, 10µM) in A2780cis but not A2780 cells and decreased in both cell lines by Orai1 inhibitor 2-aminoethoxydiphenyl borate (2-ABP, 50µM). Phosphatidylserine exposure and late apoptosis following cisplatin treatment were significantly lower in A2780cis than A2780 cells, a difference virtually abolished by SH-6 or 2-ABP. In conclusion, Orai1/STIM1 expression and function are increased in therapy resistant ovary carcinoma cells, a property at least in part due to enhanced Akt activity and contributing to therapy resistance in those cells.}, language = {en} } @article{TrebingElMeserySchaeferetal.2014, author = {Trebing, J. and El-Mesery, M. and Sch{\"a}fer, V. and Weisenberger, D. and Siegmund, D. and Silence, K. and Wajant, H.}, title = {CD70-restricted specific activation of TRAILR1 or TRAILR2 using scFv-targeted TRAIL mutants}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {5}, journal = {Cell Death \& Disease}, doi = {10.1038/cddis.2013.555}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-120078}, pages = {e1035}, year = {2014}, abstract = {To combine the CD27 stimulation inhibitory effect of blocking CD70 antibodies with an antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC)-independent, cell death-inducing activity for targeting of CD70-expressing tumors, we evaluated here fusion proteins of the apoptosis-inducing TNF family member TRAIL and a single-chain variable fragment (scFv) derived from a high-affinity llama-derived anti-human CD70 antibody (lαhCD70). A fusion protein of scFv:lαhCD70 with TNC-TRAIL, a stabilized form of TRAIL, showed strongly enhanced apoptosis induction upon CD70 binding and furthermore efficiently interfered with CD70-CD27 interaction. Noteworthy, introduction of recently identified mutations that discriminate between TRAILR1 and TRAILR2 binding into the TRAIL part of scFv:lαhCD70-TNC-TRAIL resulted in TRAIL death receptor-specific fusion proteins with CD70-restricted activity.}, language = {en} } @article{CardaniSardiLaFerlaetal.2014, author = {Cardani, Diego and Sardi, Claudia and La Ferla, Barbara and D'Orazio, Guiseppe and Sommariva, Michele and Marcucci, Fabrizio and Olivero, Daniela and Tagliabue, Elda and Koepsell, Hermann and Nicotra, Francesco and Balsari, Andrea and Rumio, Christiano}, title = {Sodium glucose cotransporter 1 ligand BLF501 as a novel tool for management of gastrointestinal mucositis}, series = {Molecular Cancer}, volume = {13}, journal = {Molecular Cancer}, number = {23}, issn = {1476-4598}, doi = {10.1186/1476-4598-13-23}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117352}, year = {2014}, abstract = {Background: Recent studies demonstrated that engagement of sodium glucose transporter 1 (SGLT-1) by orally administered D-glucose protects the intestinal mucosa from lipopolysaccharide (LPS)-induced injury. We tested whether SGLT-1 engagement might protect the intestinal mucosa from doxorubicin (DXR)- and 5-fluorouracil (5-FU)-induced injury in animal models mimicking acute or chronic mucositis. Methods: Mice were treated intraperitoneally with DXR, alone or in combination with 5-FU, and orally with BLF501, a glucose-derived synthetic compound with high affinity for SGLT-1. Intestinal mucosal epithelium integrity was assessed by histological analysis, cellular proliferation assays, real-time PCR gene expression assays and Western blot assays. Student's t-test (paired two-tailed) and X-2 analyses were used for comparisons between groups. Differences were considered significant at p < 0.05. Results: BLF501 administration in mice treated with DXR and/or 5-FU decreased the injuries to the mucosa in terms of epithelial integrity and cellular proliferative ability. Co-treatment with BLF501 led to a normal expression and distribution of both zonula occludens-1 (ZO-1) and beta-catenin, which were underexpressed after treatment with either chemotherapeutic agent alone. BLF501 administration also restored normal expression of caspase-3 and ezrin/radixin/moesin (ERM), which were overexpressed after treatment with DXR and 5-FU. In SGLT1-/- mice, BLF501 had no detectable effects. BLF501 administration in wild-type mice with growing A431 tumors did not modify antitumor activity of DXR. Conclusions: BLF501-induced protection of the intestinal mucosa is a promising novel therapeutic approach to reducing the severity of chemotherapy-induced mucositis.}, language = {en} } @article{KugerCoerekPolatetal.2014, author = {Kuger, Sebastian and C{\"o}rek, Emre and Polat, B{\"u}lent and K{\"a}mmerer, Ulrike and Flentje, Michael and Djuzenova, Cholpon S.}, title = {Novel PI3K and mTOR Inhibitor NVP-BEZ235 Radiosensitizes Breast Cancer Cell Lines under Normoxic and Hypoxic Conditions}, doi = {10.4137/BCBCR.S13693}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-112708}, year = {2014}, abstract = {In the present study, we assessed, if the novel dual phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitor NVP-BEZ235 radiosensitizes triple negative (TN) MDA-MB-231 and estrogen receptor (ER) positive MCF-7 cells to ionizing radiation under various oxygen conditions, simulating different microenvironments as occurring in the majority of breast cancers (BCs). Irradiation (IR) of BC cells cultivated in hypoxic conditions revealed increased radioresistance compared to normoxic controls. Treatment with NVP-BEZ235 completely circumvented this hypoxia-induced effects and radiosensitized normoxic, reoxygenated, and hypoxic cells to similar extents. Furthermore, NVP-BEZ235 treatment suppressed HIF-1α expression and PI3K/mTOR signaling, induced autophagy, and caused protracted DNA damage repair in both cell lines in all tested oxygen conditions. Moreover, after incubation with NVP-BEZ235, MCF-7 cells revealed depletion of phospho-AKT and considerable signs of apoptosis, which were signifi-cantly enhanced by radiation. Our findings clearly demonstrate that NVP-BEZ235 has a clinical relevant potential as a radiosensitizer in BC treatment.}, language = {en} } @article{AdamBaeurleBrodskyetal.2014, author = {Adam, Christian and Baeurle, Anne and Brodsky, Jeffrey L. and Schrama, David and Wipf, Peter and Becker, J{\"u}rgen Christian and Houben, Roland}, title = {The HSP70 Modulator MAL3-101 Inhibits Merkel Cell Carcinoma}, doi = {10.1371/journal.pone.0092041}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-112795}, year = {2014}, abstract = {Merkel Cell Carcinoma (MCC) is a rare and highly aggressive neuroendocrine skin cancer for which no effective treatment is available. MCC represents a human cancer with the best experimental evidence for a causal role of a polyoma virus. Large T antigens (LTA) encoded by polyoma viruses are oncoproteins, which are thought to require support of cellular heat shock protein 70 (HSP70) to exert their transforming activity. Here we evaluated the capability of MAL3-101, a synthetic HSP70 inhibitor, to limit proliferation and survival of various MCC cell lines. Remarkably, MAL3-101 treatment resulted in considerable apoptosis in 5 out of 7 MCC cell lines. While this effect was not associated with the viral status of the MCC cells, quantitative mRNA expression analysis of the known HSP70 isoforms revealed a significant correlation between MAL3-101 sensitivity and HSC70 expression, the most prominent isoform in all cell lines. Moreover, MAL3-101 also exhibited in vivo antitumor activity in an MCC xenograft model suggesting that this substance or related compounds are potential therapeutics for the treatment of MCC in the future.}, language = {en} } @phdthesis{Xu2014, author = {Xu, Jiajia}, title = {A high-complexity lentiviral shRNA screen identifies synthetic lethal interactions with deregulated N-Myc in neuroblastoma cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-103157}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {In contrast to c-Myc, a deregulated expression of the MYCN gene is restricted to human neuroendocrine tumours. In most cases, the excessive activity of N-Myc results from a MYCN amplification. In neuroblastoma, amplification of MYCN is a predictor of poor prognosis and resistance to therapy. The inability to target the N-Myc protein directly necessitates the search for alternative targets. This project aimed at identifying genes specifically required for growth and survival of cells that express high levels of N-Myc using high-throughput shRNA screening combined with next generation sequencing. The identification and analysis of these genes will shed light on functional interaction partners of N-Myc. We screened a shRNA library containing 18,327 shRNAs and identified 148 shRNAs, which were selectively depleted in the presence of active N-Myc. In addition, shRNAs targeting genes that are involved in p53 and ARF turnover and apoptosis were depleted in the cell population during the screen. These processes are known to affect N-Myc-mediated apoptosis. Consequently, these results biologically validated the screen. The 148 shRNAs that showed a significant synthetic lethal interaction with high levels of N-Myc expression were further analysed using the bioinformatics program DAVID. We found an enrichment of shRNAs that target genes involved in specific biological processes. For example, we validated synthetic lethal interactions for genes such as, THOC1, NUP153 and LARP7, which play an important role in the process of RNA polymerase II-mediated transcription elongation. We also validated genes that are involved in the neddylation pathway. In the screen we identified Cullin 3, which is a component of the BTB-CUL3-Rbx1 ubiquitin ligase that is involved in the turnover of Cyclin E. Depletion of cullin 3 and activation of N-Myc was found to synergistically increase Cyclin E expression to supraphysiological levels, inducing S-phase arrest and a strong DNA damage response. Together with results from a proteomics analysis of N-Myc associated proteins, our results lead us to the following hypothesis: In a neuroblastoma cell, the high levels of N-Myc result in a conflict between RNA polymerase II and the replication machinery during S-phase. The newly identified interaction partners of N- Myc are required to solve this conflict. Consequently, loss of the interaction leads to a massive DNA damage and the induction of apoptosis. In addition, inhibition or depletion of the essential components of the neddylation pathway also results in an unresolvable problem during S-phase.}, subject = {Neuroblastom}, language = {en} } @article{BeckerRauSchmittetal.2015, author = {Becker, Philip P. and Rau, Monika and Schmitt, Johannes and Malsch, Carolin and Hammer, Christian and Bantel, Heike and M{\"u}llhaupt, Beat and Geier, Andreas}, title = {Performance of serum microRNAs -122, -192 and -21 as biomarkers in patients with non-alcoholic steatohepatitis}, series = {PLoS ONE}, volume = {10}, journal = {PLoS ONE}, number = {11}, doi = {10.1371/journal.pone.0142661}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145147}, pages = {e0142661}, year = {2015}, abstract = {Objectives Liver biopsies are the current gold standard in non-alcoholic steatohepatitis (NASH) diagnosis. Their invasive nature, however, still carries an increased risk for patients' health. The development of non-invasive diagnostic tools to differentiate between bland steatosis (NAFL) and NASH remains crucial. The aim of this study is the evaluation of investigated circulating microRNAs in combination with new targets in order to optimize the discrimination of NASH patients by non-invasive serum biomarkers. Methods Serum profiles of four microRNAs were evaluated in two cohorts consisting of 137 NAFLD patients and 61 healthy controls. In a binary logistic regression model microRNAs of relevance were detected. Correlation of microRNA appearance with known biomarkers like ALT and CK18-Asp396 was evaluated. A simplified scoring model was developed, combining the levels of microRNA in circulation and CK18-Asp396 fragments. Receiver operating characteristics were used to evaluate the potential of discriminating NASH. Results The new finding of our study is the different profile of circulating miR-21 in NASH patients (p<0.0001). Also, it validates recently published results of miR-122 and miR-192 to be differentially regulated in NAFL and NASH. Combined microRNA expression profiles with CK18-Asp396 fragment level scoring model had a higher potential of NASH prediction compared to other risk biomarkers (AUROC = 0.83, 95\% CI = 0.754-0.908; p<0.001). Evaluation of score model for NAFL (Score = 0) and NASH (Score = 4) had shown high rates of sensitivity (91\%) and specificity (83\%). Conclusions Our study defines candidates for a combined model of miRNAs and CK18-Asp396 levels relevant as a promising expansion for diagnosis and in turn treatment of NASH.}, language = {en} } @article{KugerFlentjeDjuzenova2015, author = {Kuger, Sebastian and Flentje, Michael and Djuzenova, Cholpon S.}, title = {Simultaneous perturbation of the MAPK and the PI3K/mTOR pathways does not lead to increased radiosensitization}, series = {Radiation Oncology}, volume = {10}, journal = {Radiation Oncology}, number = {214}, doi = {10.1186/s13014-015-0514-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126104}, year = {2015}, abstract = {Background The mitogen-activated protein kinases (MAPK) and the phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/mammalian target of rapamycin (mTOR) pathways are intertwined on various levels and simultaneous inhibition reduces tumorsize and prolonges survival synergistically. Furthermore, inhibiting these pathways radiosensitized cancer cells in various studies. To assess, if phenotypic changes after perturbations of this signaling network depend on the genetic background, we integrated a time series of the signaling data with phenotypic data after simultaneous MAPK/ERK kinase (MEK) and PI3K/mTOR inhibition and ionizing radiation (IR). Methods The MEK inhibitor AZD6244 and the dual PI3K/mTOR inhibitor NVP-BEZ235 were tested in glioblastoma and lung carcinoma cells, which differ in their mutational status in the MAPK and the PI3K/mTOR pathways. Effects of AZD6244 and NVP-BEZ235 on the proliferation were assessed using an ATP assay. Drug treatment and IR effects on the signaling network were analyzed in a time-dependent manner along with measurements of phenotypic changes in the colony forming ability, apoptosis, autophagy or cell cycle. Results Both inhibitors reduced the tumor cell proliferation in a dose-dependent manner, with NVP-BEZ235 revealing the higher anti-proliferative potential. Our Western blot data indicated that AZD6244 and NVP-BEZ235 perturbed the MAPK and PI3K/mTOR signaling cascades, respectively. Additionally, we confirmed crosstalks and feedback loops in the pathways. As shown by colony forming assay, the AZD6244 moderately radiosensitized cancer cells, whereas NVP-BEZ235 caused a stronger radiosensitization. Combining both drugs did not enhance the NVP-BEZ235-mediated radiosensitization. Both inhibitors caused a cell cycle arrest in the G1-phase, whereas concomitant IR and treatment with the inhibitors resulted in cell line- and drug-specific cell cycle alterations. Furthermore, combining both inhibitors synergistically enhanced a G1-phase arrest in sham-irradiated glioblastoma cells and induced apoptosis and autophagy in both cell lines. Conclusion Perturbations of the MEK and the PI3K pathway radiosensitized tumor cells of different origins and the combination of AZD6244 and NVP-BEZ235 yielded cytostatic effects in several tumor entities. However, this is the first study assessing, if the combination of both drugs also results in synergistic effects in terms of radiosensitivity. Our study demonstrates that simultaneous treatment with both pathway inhibitors does not lead to synergistic radiosensitization but causes cell line-specific effects.}, language = {en} } @article{MasicValenciaHernandezHazraetal.2015, author = {Masic, Anita and Valencia Hernandez, Ana Maria and Hazra, Sudipta and Glaser, Jan and Holzgrabe, Ulrike and Hazra, Banasri and Schurigt, Uta}, title = {Cinnamic Acid Bornyl Ester Derivatives from Valeriana wallichii Exhibit Antileishmanial In Vivo Activity in Leishmania major-Infected BALB/c Mice}, series = {PLoS One}, volume = {10}, journal = {PLoS One}, number = {11}, doi = {10.1371/journal.pone.0142386}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125354}, pages = {e0142386}, year = {2015}, abstract = {Human leishmaniasis covers a broad spectrum of clinical manifestations ranging from self-healing cutaneous leishmaniasis to severe and lethal visceral leishmaniasis caused among other species by Leishmania major or Leishmania donovani, respectively. Some drug candidates are in clinical trials to substitute current therapies, which are facing emerging drug-resistance accompanied with serious side effects. Here, two cinnamic acid bornyl ester derivatives (1 and 2) were assessed for their antileishmanial activity. Good selectivity and antileishmanial activity of bornyl 3-phenylpropanoate (2) in vitro prompted the antileishmanial assessment in vivo. For this purpose, BALB/c mice were infected with Leishmania major promastigotes and treated with three doses of 50 mg/kg/day of compound 2. The treatment prevented the characteristic swelling at the site of infection and correlated with reduced parasite burden. Transmitted light microscopy and transmission electron microscopy of Leishmania major promastigotes revealed that compounds 1 and 2 induce mitochondrial swelling. Subsequent studies on Leishmania major promastigotes showed the loss of mitochondrial transmembrane potential (ΔΨm) as a putative mode of action. As the cinnamic acid bornyl ester derivatives 1 and 2 had exhibited antileishmanial activity in vitro, and compound 2 in Leishmania major-infected BALB/c mice in vivo, they can be regarded as possible lead structures for the development of new antileishmanial therapeutic approaches.}, language = {en} } @article{LoefflerLoefflerKobsaretal.2015, author = {Loeffler, Claudia and Loeffler, J{\"u}rgen and Kobsar, Anna and Speer, Christian P. and Eigenthaler, Martin}, title = {Septic Vs Colonizing Group B Streptococci Differentially Regulate Inflammation and Apoptosis in Human Coronary Artery Endothelial Cells - a Pilot Study}, series = {Journal of Pediatrics and Neonatal Care}, volume = {2}, journal = {Journal of Pediatrics and Neonatal Care}, number = {2}, doi = {10.15406/jpnc.2015.02.00064}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125596}, pages = {00064}, year = {2015}, abstract = {In this pilot study, we exemplify differences between a septic and a colonizing GBS strain during their interaction with Endothelial Cells by evaluating cytokine levels, surface and apoptosis-related molecules. These preliminary results indicate that in vitro infection using an exemplary septic GBS strain results in diminished activation of the innate immune response.}, language = {en} } @article{SubbarayalKarunakaranWinkleretal.2015, author = {Subbarayal, Prema and Karunakaran, Karthika and Winkler, Ann-Cathrin and Rother, Marion and Gonzalez, Erik and Meyer, Thomas F. and Rudel, Thomas}, title = {EphrinA2 Receptor (EphA2) Is an Invasion and Intracellular Signaling Receptor for Chlamydia trachomatis}, series = {PLoS Pathogens}, volume = {11}, journal = {PLoS Pathogens}, number = {4}, doi = {10.1371/journal.ppat.1004846}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125566}, pages = {e1004846}, year = {2015}, abstract = {The obligate intracellular bacterium Chlamydia trachomatis invades into host cells to replicate inside a membrane-bound vacuole called inclusion. Multiple different host proteins are recruited to the inclusion and are functionally modulated to support chlamydial development. Invaded and replicating Chlamydia induces a long-lasting activation of the PI3 kinase signaling pathway that is required for efficient replication. We identified the cell surface tyrosine kinase EphrinA2 receptor (EphA2) as a chlamydial adherence and invasion receptor that induces PI3 kinase (PI3K) activation, promoting chlamydial replication. Interfering with binding of C. trachomatis serovar L2 (Ctr) to EphA2, downregulation of EphA2 expression or inhibition of EphA2 activity significantly reduced Ctr infection. Ctr interacts with and activates EphA2 on the cell surface resulting in Ctr and receptor internalization. During chlamydial replication, EphA2 remains active accumulating around the inclusion and interacts with the p85 regulatory subunit of PI3K to support the activation of the PI3K/Akt signaling pathway that is required for normal chlamydial development. Overexpression of full length EphA2, but not the mutant form lacking the intracellular cytoplasmic domain, enhanced PI3K activation and Ctr infection. Despite the depletion of EphA2 from the cell surface, Ctr infection induces upregulation of EphA2 through the activation of the ERK pathway, which keeps the infected cell in an apoptosis-resistant state. The significance of EphA2 as an entry and intracellular signaling receptor was also observed with the urogenital C. trachomatis-serovar D. Our findings provide the first evidence for a host cell surface receptor that is exploited for invasion as well as for receptor-mediated intracellular signaling to facilitate chlamydial replication. In addition, the engagement of a cell surface receptor at the inclusion membrane is a new mechanism by which Chlamydia subverts the host cell and induces apoptosis resistance.}, language = {en} } @article{WunschCaspellKuertenetal.2015, author = {Wunsch, Marie and Caspell, Richard and Kuerten, Stefanie and Lehmann, Paul V. and Sundararaman, Srividya}, title = {Serial measurements of apoptotic cell numbers provide better acceptance criterion for PBMC quality than a single measurement prior to the T cell assay}, series = {Cells}, volume = {4}, journal = {Cells}, number = {1}, doi = {10.3390/cells4010040}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-150213}, pages = {40-55}, year = {2015}, abstract = {As soon as Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) are isolated from whole blood, some cells begin dying. The rate of apoptotic cell death is increased when PBMC are shipped, cryopreserved, or stored under suboptimal conditions. Apoptotic cells secrete cytokines that suppress inflammation while promoting phagocytosis. Increased numbers of apoptotic cells in PBMC may modulate T cell functions in antigen-triggered T cell assays. We assessed the effect of apoptotic bystander cells on a T cell ELISPOT assay by selectively inducing B cell apoptosis using α-CD20 mAbs. The presence of large numbers of apoptotic B cells did not affect T cell functionality. In contrast, when PBMC were stored under unfavorable conditions, leading to damage and apoptosis in the T cells as well as bystander cells, T cell functionality was greatly impaired. We observed that measuring the number of apoptotic cells before plating the PBMC into an ELISPOT assay did not reflect the extent of PBMC injury, but measuring apoptotic cell frequencies at the end of the assay did. Our data suggest that measuring the numbers of apoptotic cells prior to and post T cell assays may provide more stringent PBMC quality acceptance criteria than measurements done only prior to the start of the assay.}, language = {en} } @article{ShiKuaiLeietal.2016, author = {Shi, Yaoyao and Kuai, Yue and Lei, Lizhen and Weng, Yuanyuan and Berberich-Siebelt, Friederike and Zhang, Xinxia and Wang, Jinjie and Zhou, Yuan and Jiang, Xin and Ren, Guoping and Pan, Hongyang and Mao, Zhengrong and Zhou, Ren}, title = {The feedback loop of LITAF and BCL6 is involved in regulating apoptosis in B cell non-Hodgkin's-lymphoma}, series = {Oncotarget}, volume = {7}, journal = {Oncotarget}, number = {47}, doi = {10.18632/oncotarget.12680}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166500}, pages = {77444-77456}, year = {2016}, abstract = {Dysregulation of the apoptotic pathway is widely recognized as a key step in lymphomagenesis. Notably, LITAF was initially identified as a p53-inducible gene, subsequently implicated as a tumor suppressor. Our previous study also showed LITAF to be methylated in 89.5\% B-NHL samples. Conversely, deregulated expression of BCL6 is a pathogenic event in many lymphomas. Interestingly, our study found an oppositional expression of LITAF and BCL6 in B-NHL. In addition, LITAF was recently identified as a novel target gene of BCL6. Therefore, we sought to explore the feedback loop between LITAF and BCL6 in B-NHL. Here, our data for the first time show that LITAF can repress expression of BCL6 by binding to Region A (-87 to +65) containing a putative LITAF-binding motif (CTCCC) within the BCL6 promoter. Furthermore, the regulation of BCL6 targets (PRDM1 or c-Myc) by LITAF may be associated with B-cell differentiation. Results also demonstrate that ectopic expression of LITAF induces cell apoptosis, activated by releasing cytochrome c, cleaving PARP and caspase 3 in B-NHL cells whereas knockdown of LITAF robustly protected cells from apoptosis. Interestingly, BCL6, in turn, could reverse cell apoptosis mediated by LITAF. Collectively, our findings provide a novel apoptotic regulatory pathway in which LITAF, as a transcription factor, inhibits the expression of BCL6, which leads to activation of the intrinsic mitochondrial pathway and tumor apoptosis. Our study is expected to provide a possible biomarker as well as a target for clinical therapies to promote tumor cell apoptosis.}, language = {en} } @article{OthmanNaseemAwadetal.2016, author = {Othman, Eman M. and Naseem, Muhammed and Awad, Eman and Dandekar, Thomas and Stopper, Helga}, title = {The Plant Hormone Cytokinin Confers Protection against Oxidative Stress in Mammalian Cells}, series = {PLoS One}, volume = {11}, journal = {PLoS One}, number = {12}, doi = {10.1371/journal.pone.0168386}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-147983}, pages = {e0168386}, year = {2016}, abstract = {Modulating key dynamics of plant growth and development, the effects of the plant hormone cytokinin on animal cells gained much attention recently. Most previous studies on cytokinin effects on mammalian cells have been conducted with elevated cytokinin concentration (in the μM range). However, to examine physiologically relevant dose effects of cytokinins on animal cells, we systematically analyzed the impact of kinetin in cultured cells at low and high concentrations (1nM-10μM) and examined cytotoxic and genotoxic conditions. We furthermore measured the intrinsic antioxidant activity of kinetin in a cell-free system using the Ferric Reducing Antioxidant Power assay and in cells using the dihydroethidium staining method. Monitoring viability, we looked at kinetin effects in mammalian cells such as HL60 cells, HaCaT human keratinocyte cells, NRK rat epithelial kidney cells and human peripheral lymphocytes. Kinetin manifests no antioxidant activity in the cell free system and high doses of kinetin (500 nM and higher) reduce cell viability and mediate DNA damage in vitro. In contrast, low doses (concentrations up to 100 nM) of kinetin confer protection in cells against oxidative stress. Moreover, our results show that pretreatment of the cells with kinetin significantly reduces 4-nitroquinoline 1-oxide mediated reactive oxygen species production. Also, pretreatment with kinetin retains cellular GSH levels when they are also treated with the GSH-depleting agent patulin. Our results explicitly show that low kinetin doses reduce apoptosis and protect cells from oxidative stress mediated cell death. Future studies on the interaction between cytokinins and human cellular pathway targets will be intriguing.}, language = {en} } @article{EffenbergerBommertKunzetal.2017, author = {Effenberger, Madlen and Bommert, Kathryn S. and Kunz, Viktoria and Kruk, Jessica and Leich, Ellen and Rudelius, Martina and Bargou, Ralf and Bommert, Kurt}, title = {Glutaminase inhibition in multiple myeloma induces apoptosis via MYC degradation}, series = {Oncotarget}, volume = {8}, journal = {Oncotarget}, number = {49}, doi = {10.18632/oncotarget.20691}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170168}, pages = {85858-85867}, year = {2017}, abstract = {Multiple Myeloma (MM) is an incurable hematological malignancy affecting millions of people worldwide. As in all tumor cells both glucose and more recently glutamine have been identified as important for MM cellular metabolism, however there is some dispute as to the role of glutamine in MM cell survival. Here we show that the small molecule inhibitor compound 968 effectively inhibits glutaminase and that this inhibition induces apoptosis in both human multiple myeloma cell lines (HMCLs) and primary patient material. The HMCL U266 which does not express MYC was insensitive to both glutamine removal and compound 968, but ectopic expression of MYC imparted sensitivity. Finally, we show that glutamine depletion is reflected by rapid loss of MYC protein which is independent of MYC transcription and post translational modifications. However, MYC loss is dependent on proteasomal activity, and this loss was paralleled by an equally rapid induction of apoptosis. These findings are in contrast to those of glucose depletion which largely affected rates of proliferation in HMCLs, but had no effects on either MYC expression or viability. Therefore, inhibition of glutaminolysis is effective at inducing apoptosis and thus serves as a possible therapeutic target in MM.}, language = {en} } @phdthesis{Glaeser2017, author = {Gl{\"a}ser, Katharina}, title = {Einfluss hochfrequenter Felder des Mobilfunks auf das blutbildende System in vitro}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-145733}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Elektromagnetische Felder (EMF) sind in der Umwelt des Menschen allgegenw{\"a}rtig. Unter Verwendung unterschiedlicher Frequenzen bilden sie die Grundlage zahlreicher Technologien und begegnen uns im Alltag in einer Vielzahl von Anwendungen. Eine sehr wichtige Anwendung von EMF ist die mobile Kommunikation. Die hierf{\"u}r verwendeten Frequenzen liegen im hochfrequenten Bereich und variieren mit dem Mobilfunkstandard. Weit verbreitet ist die GSM- und UMTS-Modulation der zweiten (2G) und dritten Generation (3G). Zum neuesten Mobilfunkstandard z{\"a}hlt LTE (4G). Aus statistischen Daten geht hervor, dass derzeit weltweit mehr als sieben Milliarden Mobilfunk-Endger{\"a}te existieren. Die weitverbreitete und stetig ansteigende Verwendung dieser Technologien verdeutlicht, dass viele Menschen, darunter auch zunehmend Kinder und Jugendliche, regelm{\"a}ßig einer Exposition gegen{\"u}ber EMF ausgesetzt sind. Die wichtigste Expositionsquelle stellt dabei das Mobiltelefon dar, da sich in diesem Szenario die Quelle sehr nah am menschlichen K{\"o}rper befindet. In der Vergangenheit wurden zahlreiche in-vitro- und in-vivo-Untersuchungen sowie epidemiologische Studien durchgef{\"u}hrt, um potentielle, nicht-thermische Effekte von Mobilfunkstrahlung auf biologische Systeme beurteilen zu k{\"o}nnen. Ein vollst{\"a}ndiger Konsens konnte auf der Basis der erhaltenen Ergebnisse jedoch nicht erzielt werden, sodass weiterhin Bedenken zum sch{\"a}dlichen Potential dieser nichtionisierenden Strahlung bestehen. Insbesondere wurden Fragestellungen zu Langzeiteffekten sowie zu Effekten, die speziell bei Kindern eine besondere Rolle spielen, bisher nicht ausreichend adressiert. Kinder k{\"o}nnen empfindlicher auf Umwelteinfl{\"u}sse reagieren und sind im Vergleich zu Erwachsenen teilweise h{\"o}her gegen{\"u}ber EMF exponiert. Dies gilt vor allem f{\"u}r Kopfregionen, in denen sich das aktive, f{\"u}r die H{\"a}matopoese verantwortliche Knochenmark befindet. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, den Einfluss von Mobilfunkstrahlung auf das humane blutbildende System zu untersuchen. Im Fokus standen dabei humane h{\"a}matopoetische Stammzellen, die mit Frequenzen der Mobilfunkstandards GSM (900 MHz), UMTS (1.950 MHz) und LTE (2.535 MHz) jeweils {\"u}ber einen kurzen (4 h) und einen langen (20 h) Zeitraum und mit unterschiedlichen Intensit{\"a}ten (0 W/kg, 0,5 W/kg, 1 W/kg, 2 W/kg und 4 W/kg) exponiert wurden. Vergleichende Experimente erfolgten mit Zellen der Promyelozyten-Zelllinie HL-60. M{\"o}gliche Effekte wurden mit den Endpunkten Apoptose, oxidativer Stress, Zellzyklus, DNA-Schaden und -Reparatur sowie Differenzierung und Epigenetik in Form von Histonacetylierung bewertet. In keinem der genannten Endpunkte konnten klare Effekte durch Mobilfunkstrahlung ausgemacht werden, weder f{\"u}r die h{\"a}matopoetischen Stammzellen, noch f{\"u}r die Zelllinie HL-60. Die einzige Ver{\"a}nderung wurde bei der Quantifizierung von DNA-Sch{\"a}den beobachtet. Hier zeigte sich nach der Kurzzeitexposition der Stammzellen mit der Modulation GSM eine kleine, aber statistisch signifikante Abnahme der DNA-Sch{\"a}den verglichen mit der Scheinexposition. Diese Beobachtung ließ sich in weiteren Replikaten jedoch nicht reproduzieren und wurde daher als nicht biologisch relevant eingestuft. Insgesamt konnte mit dieser Arbeit gezeigt werden, dass durch Mobilfunkstrahlung mit Frequenzen der verbreiteten Modulationen GSM, UMTS und LTE sowie SAR-Werten, die unterhalb und oberhalb des empfohlenen Sicherheitsstandards liegen und typischerweise bei Handytelefonaten auftreten, keine Effekte in Zellen des blutbildenden Systems unter den gegebenen Versuchsbedingungen induziert wurden. Ein besonderer Fokus lag hierbei auf der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Weiterhin wurden zum ersten Mal humane h{\"a}matopoetische Stammzellen f{\"u}r derartige Untersuchungen eingesetzt. Dies hat insofern eine besondere Bedeutung, als h{\"a}matopoetische Stammzellen aufgrund ihrer multipotenten Eigenschaften eine breitere Analyse mit Hinblick auf die Kanzerogenese und auf das Immunsystem erm{\"o}glichen. Um {\"u}ber die Mobilfunk-Untersuchungen hinaus die h{\"a}matopoetischen Stammzellen besser charakterisieren zu k{\"o}nnen, sowie die Sensitivit{\"a}t von Blutzellen mit unterschiedlichem Differenzierungsstatus zu analysieren, wurden sie anderen Zellen des blutbildenden Systems (undifferenzierte und differenzierte HL-60-Zellen und TK6-Zellen) gegen{\"u}bergestellt. Eine Behandlung der verschiedenen Zelltypen mit mutagenen Substanzen zeigte, dass sich die h{\"a}matopoetischen Stammzellen in den meisten der untersuchten Endpunkte von den Zelllinien unterschieden. Deutliche Abweichungen zeigten sich beim oxidativen Stress, der DNA-Reparatur und der Histonacetylierung; kein Unterschied konnte dagegen bei den DNA-Sch{\"a}den beobachtet werden. Eine erste Interpretation der erhaltenen Ergebnisse ist auf der Grundlage der unterschiedlichen Eigenschaften von Zellen mit abweichendem Differenzierungsstatus m{\"o}glich. Um jedoch eine eindeutige Aussage treffen zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssten noch weitere Untersuchungen durchgef{\"u}hrt werden.}, subject = {Mobilfunk}, language = {de} } @article{LaglerElMeseryKuebleretal.2017, author = {Lagler, Charlotte and El-Mesery, Mohamed and K{\"u}bler, Alexander Christian and M{\"u}ller-Richter, Urs Dietmar Achim and St{\"u}hmer, Thorsten and Nickel, Joachim and M{\"u}ller, Thomas Dieter and Wajant, Harald and Seher, Axel}, title = {The anti-myeloma activity of bone morphogenetic protein 2 predominantly relies on the induction of growth arrest and is apoptosis-independent}, series = {PLoS ONE}, volume = {12}, journal = {PLoS ONE}, number = {10}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158993}, pages = {e0185720}, year = {2017}, abstract = {Multiple myeloma (MM), a malignancy of the bone marrow, is characterized by a pathological increase in antibody-producing plasma cells and an increase in immunoglobulins (plasmacytosis). In recent years, bone morphogenetic proteins (BMPs) have been reported to be activators of apoptotic cell death in neoplastic B cells in MM. Here, we use bone morphogenetic protein 2 (BMP2) to show that the "apoptotic" effect of BMPs on human neoplastic B cells is dominated by anti-proliferative activities and cell cycle arrest and is apoptosis-independent. The anti-proliferative effect of BMP2 was analysed in the human cell lines KMS12-BM and L363 using WST-1 and a Coulter counter and was confirmed using CytoTox assays with established inhibitors of programmed cell death (zVAD-fmk and necrostatin-1). Furthermore, apoptotic activity was compared in both cell lines employing western blot analysis for caspase 3 and 8 in cells treated with BMP2 and FasL. Additionally, expression profiles of marker genes of different cell death pathways were analysed in both cell lines after stimulation with BMP2 for 48h using an RT-PCR-based array. In our experiments we observed that there was rather no reduction in absolute cell number, but cells stopped proliferating following treatment with BMP2 instead. The time frame (48-72 h) after BMP2 treatment at which a reduction in cell number is detectable is too long to indicate a directly BMP2-triggered apoptosis. Moreover, in comparison to robust apoptosis induced by the approved apoptotic factor FasL, BMP2 only marginally induced cell death. Consistently, neither the known inhibitor of apoptotic cell death zVAD-fmk nor the necroptosis inhibitor necrostatin-1 was able to rescue myeloma cell growth in the presence of BMP2.}, language = {en} } @article{HeuserGototPiotrowskietal.2017, author = {Heuser, Christoph and Gotot, Janine and Piotrowski, Eveline Christina and Philipp, Marie-Sophie and Courr{\`e}ges, Christina Johanna Felicia and Otte, Martin Sylvester and Guo, Linlin and Schmid-Burgk, Jonathan Leo and Hornung, Veit and Heine, Annkristin and Knolle, Percy Alexander and Garbi, Natalio and Serfling, Edgar and Evaristo, C{\´e}sar and Thaiss, Friedrich and Kurts, Christian}, title = {Prolonged IKK\(\beta\) Inhibition Improves Ongoing CTL Antitumor Responses by Incapacitating Regulatory T Cells}, series = {Cell Reports}, volume = {21}, journal = {Cell Reports}, number = {3}, doi = {10.1016/j.celrep.2017.09.082}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-173643}, pages = {578-586}, year = {2017}, abstract = {Regulatory T cells (Tregs) prevent autoimmunity but limit antitumor immunity. The canonical NF-\(\kappa\)B signaling pathway both activates immunity and promotes thymic Treg development. Here, we report that mature Tregs continue to require NF-\(\kappa\)B signaling through I\(\kappa\)B-kinase \(\beta\) (IKK\(\beta\)) after thymic egress. Mice lacking IKK\(\beta\) in mature Tregs developed scurfy-like immunopathology due to death of peripheral FoxP3\(^+\) Tregs. Also, pharmacological IKK\(\beta\) inhibition reduced Treg numbers in the circulation by ~50\% and downregulated FoxP3 and CD25 expression and STAT5 phosphorylation. In contrast, activated cytotoxic T lymphocytes (CTLs) were resistant to IKK\(\beta\) inhibition because other pathways, in particular nuclear factor of activated T cells (NFATc1) signaling, sustained their survival and expansion. In a melanoma mouse model, IKK\(\beta\) inhibition after CTL cross-priming improved the antitumor response and delayed tumor growth. In conclusion, prolonged IKK\(\beta\) inhibition decimates circulating Tregs and improves CTL responses when commenced after tumor vaccination, indicating that IKK\(\beta\) represents a druggable checkpoint.}, language = {en} } @article{NadellaMohantySharmaetal.2018, author = {Nadella, Vinod and Mohanty, Aparna and Sharma, Lalita and Yellaboina, Sailu and Mollenkopf, Hans-Joachim and Mazumdar, Varadendra Balaji and Palaparthi, Ramesh and Mylavarapu, Madhavi B. and Maurya, Radheshyam and Kurukuti, Sreenivasulu and Rudel, Thomas and Prakash, Hridayesh}, title = {Inhibitors of Apoptosis Protein Antagonists (Smac Mimetic Compounds) Control Polarization of Macrophages during Microbial Challenge and Sterile Inflammatory Responses}, series = {Frontiers in Immunology}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Immunology}, number = {1792}, issn = {1664-3224}, doi = {10.3389/fimmu.2017.01792}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-197484}, year = {2018}, abstract = {Apoptosis is a physiological cell death process essential for development, tissue homeostasis, and for immune defense of multicellular animals. Inhibitors of apoptosis proteins (IAPs) regulate apoptosis in response to various cellular assaults. Using both genetic and pharmacological approaches we demonstrate here that the IAPs not only support opportunistic survival of intracellular human pathogens like Chlamydia pneumoniae but also control plasticity of iNOS+ M1 macrophage during the course of infection and render them refractory for immune stimulation. Treatment of Th1 primed macrophages with birinapant (IAP-specific antagonist) inhibited NO generation and relevant proteins involved in innate immune signaling. Accordingly, birinapant promoted hypoxia, angiogenesis, and tumor-induced M2 polarization of iNOS+ M1 macrophages. Interestingly, birinapant-driven changes in immune signaling were accompanied with changes in the expression of various proteins involved in the metabolism, and thus revealing the new role of IAPs in immune metabolic reprogramming in committed macrophages. Taken together, our study reveals the significance of IAP targeting approaches (Smac mimetic compounds) for the management of infectious and inflammatory diseases relying on macrophage plasticity.}, language = {en} } @article{ChenLotzRoeweretal.2018, author = {Chen, Shasha and Lotz, Christopher and Roewer, Norbert and Broscheit, Jens-Albert}, title = {Comparison of volatile anesthetic-induced preconditioning in cardiac and cerebral system: molecular mechanisms and clinical aspects}, series = {European Journal of Medical Research}, volume = {23}, journal = {European Journal of Medical Research}, number = {10}, doi = {10.1186/s40001-018-0308-y}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175509}, year = {2018}, abstract = {Volatile anesthetic-induced preconditioning ( APC) has shown to have cardiac and cerebral protective properties in both pre-clinical models and clinical trials. Interestingly, accumulating evidences demonstrate that, except from some specific characters, the underlying molecular mechanisms of APC-induced protective effects in myocytes and neurons are very similar; they share several major intracellular signaling pathways, including mediating mitochondrial function, release of inflammatory cytokines and cell apoptosis. Among all the experimental results, cortical spreading depolarization is a relative newly discovered cellular mechanism of APC, which, however, just exists in central nervous system. Applying volatile anesthetic preconditioning to clinical practice seems to be a promising cardio- and neuroprotective strategy. In this review, we also summarized and discussed the results of recent clinical research of APC. Despite all the positive experimental evidences, large-scale, long-term, more precisely controlled clinical trials focusing on the perioperative use of volatile anesthetics for organ protection are still needed.}, language = {en} } @article{HintzscheMontagStopper2018, author = {Hintzsche, Henning and Montag, Gracia and Stopper, Helga}, title = {Induction of micronuclei by four cytostatic compounds in human hematopoietic stem cells and human lymphoblastoid TK6 cells}, series = {Scientific Reports}, volume = {8}, journal = {Scientific Reports}, number = {3371}, doi = {10.1038/s41598-018-21680-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176210}, year = {2018}, abstract = {For mutagenicity testing, primary lymphocytes or mammalian cell lines are employed. However, the true target for carcinogenic action of mutagenic chemicals may be stem cells. Since hematopoietic cancers induced by chemical agents originate at the hematopoietic stem cell (HSC) stage and since one of the side effects of chemotherapeutic cancer treatment is the induction of secondary tumors, often leukemias, HSC may be a suitable cell system. We compared the sensitivity of HSC with the genotoxicity testing cell line TK6 for chromosomal mutations. HSC were less sensitive than TK6 cells for the genotoxic effects of the model genotoxins and chemotherapeutic agents doxorubicin, vinblastine, methyl methanesulfonate (MMS) and equally sensitive for mitomycin C (MMC). However, loss of viability after mitomycin C treatment was higher in HSC than in TK6 cells. Among the factors that may influence sensitivity for genomic damage, the generation or response to reactive oxygen species (ROS) and the effectiveness of DNA damage response can be discussed. Here we show that HSC can be used in a standard micronucleus test protocol for chromosomal mutations and that their sensitivity was not higher than that of a classical testing cell line.}, language = {en} } @article{GrebinykPrylutskaBuchelnikovetal.2019, author = {Grebinyk, Anna and Prylutska, Svitlana and Buchelnikov, Anatoliy and Tverdokhleb, Nina and Grebinyk, Sergii and Evstigneev, Maxim and Matyshevska, Olga and Cherepanov, Vsevolod and Prylutskyy, Yuriy and Yashchuk, Valeriy and Naumovets, Anton and Ritter, Uwe and Dandekar, Thomas and Frohme, Marcus}, title = {C60 fullerene as an effective nanoplatform of alkaloid Berberine delivery into leukemic cells}, series = {Pharmaceutics}, volume = {11}, journal = {Pharmaceutics}, number = {11}, issn = {1999-4923}, doi = {10.3390/pharmaceutics11110586}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193216}, pages = {586}, year = {2019}, abstract = {A herbal alkaloid Berberine (Ber), used for centuries in Ayurvedic, Chinese, Middle-Eastern, and native American folk medicines, is nowadays proved to function as a safe anticancer agent. Yet, its poor water solubility, stability, and bioavailability hinder clinical application. In this study, we have explored a nanosized carbon nanoparticle—C60 fullerene (C60)—for optimized Ber delivery into leukemic cells. Water dispersions of noncovalent C60-Ber nanocomplexes in the 1:2, 1:1, and 2:1 molar ratios were prepared. UV-Vis spectroscopy, dynamic light scattering (DLS), and atomic force microscopy (AFM) evidenced a complexation of the Ber cation with the negatively charged C60 molecule. The computer simulation showed that π-stacking dominates in Ber and C\(_{60}\) binding in an aqueous solution. Complexation with C\(_{60}\) was found to promote Ber intracellular uptake. By increasing C\(_{60}\) concentration, the C\(_{60}\)-Ber nanocomplexes exhibited higher antiproliferative potential towards CCRF-CEM cells, in accordance with the following order: free Ber < 1:2 < 1:1 < 2:1 (the most toxic). The activation of caspase 3/7 and accumulation in the sub-G1 phase of CCRF-CEM cells treated with C\(_{60}\)-Ber nanocomplexes evidenced apoptosis induction. Thus, this study indicates that the fast and easy noncovalent complexation of alkaloid Ber with C\(_{60}\) improved its in vitro efficiency against cancer cells.}, language = {en} } @article{BartelPeinPopperetal.2019, author = {Bartel, Karin and Pein, Helmut and Popper, Bastian and Schmitt, Sabine and Janaki-Raman, Sudha and Schulze, Almut and Lengauer, Florian and Koeberle, Andreas and Werz, Oliver and Zischka, Hans and M{\"u}ller, Rolf and Vollmar, Angelika M. and Schwarzenberg, Karin von}, title = {Connecting lysosomes and mitochondria - a novel role for lipid metabolism in cancer cell death}, series = {Cell Communication and Signaling}, volume = {17}, journal = {Cell Communication and Signaling}, doi = {10.1186/s12964-019-0399-2}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-221524}, year = {2019}, abstract = {Background The understanding of lysosomes has been expanded in recent research way beyond their view as cellular trash can. Lysosomes are pivotal in regulating metabolism, endocytosis and autophagy and are implicated in cancer. Recently it was discovered that the lysosomal V-ATPase, which is known to induce apoptosis, interferes with lipid metabolism in cancer, yet the interplay between these organelles is poorly understood. Methods LC-MS/MS analysis was performed to investigate lipid distribution in cells. Cell survival and signaling pathways were analyzed by means of cell biological methods (qPCR, Western Blot, flow cytometry, CellTiter-Blue). Mitochondrial structure was analyzed by confocal imaging and electron microscopy, their function was determined by flow cytometry and seahorse measurements. Results Our data reveal that interfering with lysosomal function changes composition and subcellular localization of triacylglycerids accompanied by an upregulation of PGC1α and PPARα expression, master regulators of energy and lipid metabolism. Furthermore, cardiolipin content is reduced driving mitochondria into fission, accompanied by a loss of membrane potential and reduction in oxidative capacity, which leads to a deregulation in cellular ROS and induction of mitochondria-driven apoptosis. Additionally, cells undergo a metabolic shift to glutamine dependency, correlated with the fission phenotype and sensitivity to lysosomal inhibition, most prominent in Ras mutated cells. Conclusion This study sheds mechanistic light on a largely uninvestigated triangle between lysosomes, lipid metabolism and mitochondrial function. Insight into this organelle crosstalk increases our understanding of mitochondria-driven cell death. Our findings furthermore provide a first hint on a connection of Ras pathway mutations and sensitivity towards lysosomal inhibitors.}, language = {en} } @article{GrebinykPrylutskaChepurnaetal.2019, author = {Grebinyk, Anna and Prylutska, Svitlana and Chepurna, Oksana and Grebinyk, Sergii and Prylutskyy, Yuriy and Ritter, Uwe and Ohulchanskyy, Tymish Y. and Matyshevska, Olga and Dandekar, Thomas and Frohme, Marcus}, title = {Synergy of chemo- and photodynamic therapies with C\(_{60}\) Fullerene-Doxorubicin nanocomplex}, series = {Nanomaterials}, volume = {9}, journal = {Nanomaterials}, number = {11}, issn = {2079-4991}, doi = {10.3390/nano9111540}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193140}, year = {2019}, abstract = {A nanosized drug complex was explored to improve the efficiency of cancer chemotherapy, complementing it with nanodelivery and photodynamic therapy. For this, nanomolar amounts of a non-covalent nanocomplex of Doxorubicin (Dox) with carbon nanoparticle C\(_{60}\) fullerene (C\(_{60}\)) were applied in 1:1 and 2:1 molar ratio, exploiting C\(_{60}\) both as a drug-carrier and as a photosensitizer. The fluorescence microscopy analysis of human leukemic CCRF-CEM cells, in vitro cancer model, treated with nanocomplexes showed Dox's nuclear and C\(_{60}\)'s extranuclear localization. It gave an opportunity to realize a double hit strategy against cancer cells based on Dox's antiproliferative activity and C\(_{60}\)'s photoinduced pro-oxidant activity. When cells were treated with 2:1 C\(_{60}\)-Dox and irradiated at 405 nm the high cytotoxicity of photo-irradiated C\(_{60}\)-Dox enabled a nanomolar concentration of Dox and C\(_{60}\) to efficiently kill cancer cells in vitro. The high pro-oxidant and pro-apoptotic efficiency decreased IC\(_{50}\) 16, 9 and 7 × 10\(^3\)-fold, if compared with the action of Dox, non-irradiated nanocomplex, and C\(_{60}\)'s photodynamic effect, correspondingly. Hereafter, a strong synergy of therapy arising from the combination of C\(_{60}\)-mediated Dox delivery and C\(_{60}\) photoexcitation was revealed. Our data indicate that a combination of chemo- and photodynamic therapies with C\(_{60}\)-Dox nanoformulation provides a promising synergetic approach for cancer treatment.}, language = {en} } @article{Wajant2019, author = {Wajant, Harald}, title = {Molecular mode of action of TRAIL receptor agonists—common principles and their translational exploitation}, series = {Cancers}, volume = {11}, journal = {Cancers}, number = {7}, doi = {10.3390/cancers11070954}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-202416}, pages = {954}, year = {2019}, abstract = {Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) and its death receptors TRAILR1/death receptor 4 (DR4) and TRAILR2/DR5 trigger cell death in many cancer cells but rarely exert cytotoxic activity on non-transformed cells. Against this background, a variety of recombinant TRAIL variants and anti-TRAIL death receptor antibodies have been developed and tested in preclinical and clinical studies. Despite promising results from mice tumor models, TRAIL death receptor targeting has failed so far in clinical studies to show satisfying anti-tumor efficacy. These disappointing results can largely be explained by two issues: First, tumor cells can acquire TRAIL resistance by several mechanisms defining a need for combination therapies with appropriate sensitizing drugs. Second, there is now growing preclinical evidence that soluble TRAIL variants but also bivalent anti-TRAIL death receptor antibodies typically require oligomerization or plasma membrane anchoring to achieve maximum activity. This review discusses the need for oligomerization and plasma membrane attachment for the activity of TRAIL death receptor agonists in view of what is known about the molecular mechanisms of how TRAIL death receptors trigger intracellular cell death signaling. In particular, it will be highlighted which consequences this has for the development of next generation TRAIL death receptor agonists and their potential clinical application.}, language = {en} } @article{Wajant2019, author = {Wajant, Harald}, title = {Molecular mode of action of TRAIL receptor agonists—common principles and their translational exploitation}, series = {Cancers}, volume = {11}, journal = {Cancers}, number = {7}, doi = {10.3390/cancers11070954}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201833}, pages = {954}, year = {2019}, abstract = {Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) and its death receptors TRAILR1/death receptor 4 (DR4) and TRAILR2/DR5 trigger cell death in many cancer cells but rarely exert cytotoxic activity on non-transformed cells. Against this background, a variety of recombinant TRAIL variants and anti-TRAIL death receptor antibodies have been developed and tested in preclinical and clinical studies. Despite promising results from mice tumor models, TRAIL death receptor targeting has failed so far in clinical studies to show satisfying anti-tumor efficacy. These disappointing results can largely be explained by two issues: First, tumor cells can acquire TRAIL resistance by several mechanisms defining a need for combination therapies with appropriate sensitizing drugs. Second, there is now growing preclinical evidence that soluble TRAIL variants but also bivalent anti-TRAIL death receptor antibodies typically require oligomerization or plasma membrane anchoring to achieve maximum activity. This review discusses the need for oligomerization and plasma membrane attachment for the activity of TRAIL death receptor agonists in view of what is known about the molecular mechanisms of how TRAIL death receptors trigger intracellular cell death signaling. In particular, it will be highlighted which consequences this has for the development of next generation TRAIL death receptor agonists and their potential clinical application.}, language = {en} } @article{ScheurerBrandsElMeseryetal.2019, author = {Scheurer, Mario Joachim Johannes and Brands, Roman Camillus and El-Mesery, Mohamed and Hartmann, Stefan and M{\"u}ller-Richter, Urs Dietmar Achim and K{\"u}bler, Alexander Christian and Seher, Axel}, title = {The selection of NFκB inhibitors to block inflammation and induce sensitisation to FasL-induced apoptosis in HNSCC cell lines is critical for their use as a prospective cancer therapy}, series = {International Journal of Molecular Science}, volume = {20}, journal = {International Journal of Molecular Science}, number = {6}, issn = {1422-0067}, doi = {10.3390/ijms20061306}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201524}, year = {2019}, abstract = {Inflammation is a central aspect of tumour biology and can contribute significantly to both the origination and progression of tumours. The NFκB pathway is one of the most important signal transduction pathways in inflammation and is, therefore, an excellent target for cancer therapy. In this work, we examined the influence of four NFκB inhibitors — Cortisol, MLN4924, QNZ and TPCA1 — on proliferation, inflammation and sensitisation to apoptosis mediated by the death ligand FasL in the HNSCC cell lines PCI1, PCI9, PCI13, PCI52 and SCC25 and in the human dermal keratinocyte cell line HaCaT. We found that the selection of the inhibitor is critical to ensure that cells do not respond by inducing counteracting activities in the context of cancer therapy, e.g., the extreme IL-8 induction mediated by MLN4924 or FasL resistance mediated by Cortisol. However, TPCA1 was qualified by this in vitro study as an excellent therapeutic mediator in HNSCC by four positive qualities: (1) proliferation was inhibited at low μM-range concentrations; (2) TNFα-induced IL-8 secretion was blocked; (3) HNSCC cells were sensitized to TNFα-induced cell death; and (4) FasL-mediated apoptosis was not disrupted.}, language = {en} } @article{WajantSiegmund2019, author = {Wajant, Harald and Siegmund, Daniela}, title = {TNFR1 and TNFR2 in the control of the life and death balance of macrophages}, series = {Frontiers in Cell and Developmental Biology}, volume = {7}, journal = {Frontiers in Cell and Developmental Biology}, number = {91}, doi = {10.3389/fcell.2019.00091}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201551}, year = {2019}, abstract = {Macrophages stand in the first line of defense against a variety of pathogens but are also involved in the maintenance of tissue homeostasis. To fulfill their functions macrophages sense a broad range of pathogen- and damage-associated molecular patterns (PAMPs/DAMPs) by plasma membrane and intracellular pattern recognition receptors (PRRs). Intriguingly, the overwhelming majority of PPRs trigger the production of the pleiotropic cytokine tumor necrosis factor-alpha (TNF). TNF affects almost any type of cell including macrophages themselves. TNF promotes the inflammatory activity of macrophages but also controls macrophage survival and death. TNF exerts its activities by stimulation of two different types of receptors, TNF receptor-1 (TNFR1) and TNFR2, which are both expressed by macrophages. The two TNF receptor types trigger distinct and common signaling pathways that can work in an interconnected manner. Based on a brief general description of major TNF receptor-associated signaling pathways, we focus in this review on research of recent years that revealed insights into the molecular mechanisms how the TNFR1-TNFR2 signaling network controls the life and death balance of macrophages. In particular, we discuss how the TNFR1-TNFR2 signaling network is integrated into PRR signaling.}, language = {en} } @article{FathyFawzyHintzscheetal.2019, author = {Fathy, Moustafa and Fawzy, Michael Atef and Hintzsche, Henning and Nikaido, Toshio and Dandekar, Thomas and Othman, Eman M.}, title = {Eugenol exerts apoptotic effect and modulates the sensitivity of HeLa cells to cisplatin and radiation}, series = {Molecules}, volume = {24}, journal = {Molecules}, number = {21}, issn = {1420-3049}, doi = {10.3390/molecules24213979}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193227}, pages = {3979}, year = {2019}, abstract = {Eugenol is a phytochemical present in different plant products, e.g., clove oil. Traditionally, it is used against a number of different disorders and it was suggested to have anticancer activity. In this study, the activity of eugenol was evaluated in a human cervical cancer (HeLa) cell line and cell proliferation was examined after treatment with various concentrations of eugenol and different treatment durations. Cytotoxicity was tested using lactate dehydrogenase (LDH) enzyme leakage. In order to assess eugenol's potential to act synergistically with chemotherapy and radiotherapy, cell survival was calculated after eugenol treatment in combination with cisplatin and X-rays. To elucidate its mechanism of action, caspase-3 activity was analyzed and the expression of various genes and proteins was checked by RT-PCR and western blot analyses. Eugenol clearly decreased the proliferation rate and increased LDH release in a concentration- and time-dependent manner. It showed synergistic effects with cisplatin and X-rays. Eugenol increased caspase-3 activity and the expression of Bax, cytochrome c (Cyt-c), caspase-3, and caspase-9 and decreased the expression of B-cell lymphoma (Bcl)-2, cyclooxygenase-2 (Cox-2), and interleukin-1 beta (IL-1β) indicating that eugenol mainly induced cell death by apoptosis. In conclusion, eugenol showed antiproliferative and cytotoxic effects via apoptosis and also synergism with cisplatin and ionizing radiation in the human cervical cancer cell line.}, language = {en} } @article{StelznerBoynyHertleinetal.2021, author = {Stelzner, Kathrin and Boyny, Aziza and Hertlein, Tobias and Sroka, Aneta and Moldovan, Adriana and Paprotka, Kerstin and Kessie, David and Mehling, Helene and Potempa, Jan and Ohlsen, Knut and Fraunholz, Martin J. and Rudel, Thomas}, title = {Intracellular Staphylococcus aureus employs the cysteine protease staphopain A to induce host cell death in epithelial cells}, series = {PLoS Pathogens}, volume = {17}, journal = {PLoS Pathogens}, number = {9}, doi = {10.1371/journal.ppat.1009874}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-263908}, year = {2021}, abstract = {Staphylococcus aureus is a major human pathogen, which can invade and survive in non-professional and professional phagocytes. Uptake by host cells is thought to contribute to pathogenicity and persistence of the bacterium. Upon internalization by epithelial cells, cytotoxic S. aureus strains can escape from the phagosome, replicate in the cytosol and induce host cell death. Here, we identified a staphylococcal cysteine protease to induce cell death after translocation of intracellular S. aureus into the host cell cytoplasm. We demonstrated that loss of staphopain A function leads to delayed onset of host cell death and prolonged intracellular replication of S. aureus in epithelial cells. Overexpression of staphopain A in a non-cytotoxic strain facilitated intracellular killing of the host cell even in the absence of detectable intracellular replication. Moreover, staphopain A contributed to efficient colonization of the lung in a mouse pneumonia model. In phagocytic cells, where intracellular S. aureus is exclusively localized in the phagosome, staphopain A did not contribute to cytotoxicity. Our study suggests that staphopain A is utilized by S. aureus to exit the epithelial host cell and thus contributes to tissue destruction and dissemination of infection. Author summary Staphylococcus aureus is an antibiotic-resistant pathogen that emerges in hospital and community settings and can cause a variety of diseases ranging from skin abscesses to lung inflammation and blood poisoning. The bacterium can asymptomatically colonize the upper respiratory tract and skin of humans and take advantage of opportune conditions, like immunodeficiency or breached barriers, to cause infection. Although S. aureus was not regarded as intracellular bacterium, it can be internalized by human cells and subsequently exit the host cells by induction of cell death, which is considered to cause tissue destruction and spread of infection. The bacterial virulence factors and underlying molecular mechanisms involved in the intracellular lifestyle of S. aureus remain largely unknown. We identified a bacterial cysteine protease to contribute to host cell death of epithelial cells mediated by intracellular S. aureus. Staphopain A induced killing of the host cell after translocation of the pathogen into the cell cytosol, while bacterial proliferation was not required. Further, the protease enhanced survival of the pathogen during lung infection. These findings reveal a novel, intracellular role for the bacterial protease staphopain A.}, language = {en} } @article{OthmanBekhitAnanyetal.2021, author = {Othman, Eman M. and Bekhit, Amany A. and Anany, Mohamed A. and Dandekar, Thomas and Ragab, Hanan M. and Wahid, Ahmed}, title = {Design, Synthesis, and Anticancer Screening for Repurposed Pyrazolo[3,4-d]pyrimidine Derivatives on Four Mammalian Cancer Cell Lines}, series = {Molecules}, volume = {26}, journal = {Molecules}, number = {10}, issn = {1420-3049}, doi = {10.3390/molecules26102961}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-239734}, year = {2021}, abstract = {The present study reports the synthesis of new purine bioisosteres comprising a pyrazolo[3,4-d]pyrimidine scaffold linked to mono-, di-, and trimethoxy benzylidene moieties through hydrazine linkages. First, in silico docking experiments of the synthesized compounds against Bax, Bcl-2, Caspase-3, Ki67, p21, and p53 were performed in a trial to rationalize the observed cytotoxic activity for the tested compounds. The anticancer activity of these compounds was evaluated in vitro against Caco-2, A549, HT1080, and Hela cell lines. Results revealed that two (5 and 7) of the three synthesized compounds (5, 6, and 7) showed high cytotoxic activity against all tested cell lines with IC50 values in the micro molar concentration. Our in vitro results show that there is no significant apoptotic effect for the treatment with the experimental compounds on the viability of cells against A549 cells. Ki67 expression was found to decrease significantly following the treatment of cells with the most promising candidate: drug 7. The overall results indicate that these pyrazolopyrimidine derivatives possess anticancer activity at varying doses. The suggested mechanism of action involves the inhibition of the proliferation of cancer cells.}, language = {en} } @article{MuellerMuellerRiederer2021, author = {M{\"u}ller, Thomas and Mueller, Bernhard Klaus and Riederer, Peter}, title = {Perspective: Treatment for disease modification in chronic neurodegeneration}, series = {Cells}, volume = {10}, journal = {Cells}, number = {4}, issn = {2073-4409}, doi = {10.3390/cells10040873}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-236644}, year = {2021}, abstract = {Symptomatic treatments are available for Parkinson's disease and Alzheimer's disease. An unmet need is cure or disease modification. This review discusses possible reasons for negative clinical study outcomes on disease modification following promising positive findings from experimental research. It scrutinizes current research paradigms for disease modification with antibodies against pathological protein enrichment, such as α-synuclein, amyloid or tau, based on post mortem findings. Instead a more uniform regenerative and reparative therapeutic approach for chronic neurodegenerative disease entities is proposed with stimulation of an endogenously existing repair system, which acts independent of specific disease mechanisms. The repulsive guidance molecule A pathway is involved in the regulation of peripheral and central neuronal restoration. Therapeutic antagonism of repulsive guidance molecule A reverses neurodegeneration according to experimental outcomes in numerous disease models in rodents and monkeys. Antibodies against repulsive guidance molecule A exist. First clinical studies in neurological conditions with an acute onset are under way. Future clinical trials with these antibodies should initially focus on well characterized uniform cohorts of patients. The efficiency of repulsive guidance molecule A antagonism and associated stimulation of neurogenesis should be demonstrated with objective assessment tools to counteract dilution of therapeutic effects by subjectivity and heterogeneity of chronic disease entities. Such a research concept will hopefully enhance clinical test strategies and improve the future therapeutic armamentarium for chronic neurodegeneration.}, language = {en} } @article{JohnFranckAlAouaetal.2022, author = {John, Katharina and Franck, Martin and Al Aoua, Sherin and Rau, Monika and Huber, Yvonne and Schattenberg, Joern M. and Geier, Andreas and Bahr, Matthias J. and Wedemeyer, Heiner and Schulze-Osthoff, Klaus and Bantel, Heike}, title = {Non-invasive detection of fibrotic NASH in NAFLD patients with low or intermediate FIB-4}, series = {Journal of Clinical Medicine}, volume = {11}, journal = {Journal of Clinical Medicine}, number = {15}, issn = {2077-0383}, doi = {10.3390/jcm11154394}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-281824}, year = {2022}, abstract = {Background: Non-alcoholic steatohepatitis (NASH) and fibrosis are the main prognostic factors in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). The FIB-4 score has been suggested as an initial test for the exclusion of progressed fibrosis. However, increasing evidence suggests that also NASH patients with earlier fibrosis stages are at risk of disease progression, emphasizing the need for improved non-invasive risk stratification. Methods: We evaluated whether the apoptosis biomarker M30 can identify patients with fibrotic NASH despite low or intermediate FIB-4 values. Serum M30 levels were assessed by ELISA, and FIB-4 was calculated in an exploration (n = 103) and validation (n = 100) cohort of patients with histologically confirmed NAFLD. Results: The majority of patients with low FIB-4 (cut-off value < 1.3) in the exploration cohort revealed increased M30 levels (>200 U/L) and more than 80\% of them had NASH, mostly with fibrosis. NASH was also detected in all patients with intermediate FIB-4 (1.3 to 2.67) and elevated M30, from which ~80\% showed fibrosis. Importantly, in the absence of elevated M30, most patients with FIB-4 < 1.3 and NASH showed also no fibrosis. Similar results were obtained in the validation cohort. Conclusions: The combination of FIB-4 with M30 enables a more reliable identification of patients at risk for progressed NAFLD and might, therefore, improve patient stratification.}, language = {en} } @article{SiegmundWagnerWajant2022, author = {Siegmund, Daniela and Wagner, Jennifer and Wajant, Harald}, title = {TNF receptor associated factor 2 (TRAF2) signaling in cancer}, series = {Cancers}, volume = {14}, journal = {Cancers}, number = {16}, issn = {2072-6694}, doi = {10.3390/cancers14164055}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-286073}, year = {2022}, abstract = {Tumor necrosis factor (TNF) receptor associated factor-2 (TRAF2) has been originally identified as a protein interacting with TNF receptor 2 (TNFR2) but also binds to several other receptors of the TNF receptor superfamily (TNFRSF). TRAF2, often in concert with other members of the TRAF protein family, is involved in the activation of the classical NFκB pathway and the stimulation of various mitogen-activated protein (MAP) kinase cascades by TNFRSF receptors (TNFRs), but is also required to inhibit the alternative NFκB pathway. TRAF2 has also been implicated in endoplasmic reticulum (ER) stress signaling, the regulation of autophagy, and the control of cell death programs. TRAF2 fulfills its functions by acting as a scaffold, bringing together the E3 ligase cellular inhibitor of apoptosis-1 (cIAP1) and cIAP2 with their substrates and various regulatory proteins, e.g., deubiquitinases. Furthermore, TRAF2 can act as an E3 ligase by help of its N-terminal really interesting new gene (RING) domain. The finding that TRAF2 (but also several other members of the TRAF family) interacts with the latent membrane protein 1 (LMP1) oncogene of the Epstein-Barr virus (EBV) indicated early on that TRAF2 could play a role in the oncogenesis of B-cell malignancies and EBV-associated non-keratinizing nasopharyngeal carcinoma (NPC). TRAF2 can also act as an oncogene in solid tumors, e.g., in colon cancer by promoting Wnt/β-catenin signaling. Moreover, tumor cell-expressed TRAF2 has been identified as a major factor-limiting cancer cell killing by cytotoxic T-cells after immune checkpoint blockade. However, TRAF2 can also be context-dependent as a tumor suppressor, presumably by virtue of its inhibitory effect on the alternative NFκB pathway. For example, inactivating mutations of TRAF2 have been associated with tumor development, e.g., in multiple myeloma and mantle cell lymphoma. In this review, we summarize the various TRAF2-related signaling pathways and their relevance for the oncogenic and tumor suppressive activities of TRAF2. Particularly, we discuss currently emerging concepts to target TRAF2 for therapeutic purposes.}, language = {en} } @article{BenKhaledHammerYeetal.2022, author = {Ben Khaled, Najib and Hammer, Katharina and Ye, Liangtao and Alnatsha, Ahmed and Widholz, Sebastian A. and Piseddu, Ignazio and Sirtl, Simon and Schneider, Julia and Munker, Stefan and Mahajan, Ujjwal Mukund and Montero, Juan Jos{\´e} and Griger, Joscha and Mayerle, Julia and Reiter, Florian P. and De Toni, Enrico N.}, title = {TRAIL receptor targeting agents potentiate PARP inhibitor efficacy in pancreatic cancer independently of BRCA2 mutation status}, series = {Cancers}, volume = {14}, journal = {Cancers}, number = {21}, issn = {2072-6694}, doi = {10.3390/cancers14215240}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-290884}, year = {2022}, abstract = {Chemotherapy, the standard treatment for pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), has only a modest effect on the outcome of patients with late-stage disease. Investigations of the genetic features of PDAC have demonstrated a frequent occurrence of mutations in genes involved in homologous recombination (HR), especially in the breast cancer susceptibility gene 2 (BRCA2). Olaparib, a poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibitor, is approved as a maintenance treatment for patients with advanced PDAC with germline BRCA1/2 mutations following a platinum-containing first-line regimen. Limitations to the use of PARP inhibitors are represented by the relatively small proportion of patients with mutations in BRCA1/2 genes and the modest capability of these substances of inducing objective response. We have previously shown that pancreatic cancer with BRCA2 mutations exhibits a remarkably enhanced sensitivity towards tumor-necrosis-factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) receptor-stimulating agents. We thus aimed to investigate the effect of combined treatment with PARP inhibitors and TRAIL receptor-stimulating agents in pancreatic cancer and its dependency on the BRCA2 gene status. The respective effects of TRAIL-targeting agents and the PARP inhibitor olaparib or of their combination were assessed in pancreatic cancer cell lines and patient-derived organoids. In addition, BRCA2-knockout and -complementation models were investigated. The effects of these agents on apoptosis, DNA damage, cell cycle, and receptor surface expression were assessed by immunofluorescence, Western blot, and flow cytometry. PARP inhibition and TRAIL synergized to cause cell death in pancreatic cancer cell lines and PDAC organoids. This effect proved independent of BRCA2 gene status in three independent models. Olaparib and TRAIL in combination caused a detectable increase in DNA damage and a concentration-dependent cell cycle arrest in the G2/M and S cell cycle phases. Olaparib also significantly increased the proportion of membrane-bound death receptor 5. Our results provide a preclinical rationale for the combination of PARP inhibitors and TRAIL receptor agonists for the treatment of pancreatic cancer and suggest that the use of PARP inhibitors could be extended to patients without BRCA2 mutations if used in combination with TRAIL agonists.}, language = {en} } @article{TrivanovicVolkmannStoeckletal.2023, author = {Trivanovic, Drenka and Volkmann, Noah and Stoeckl, Magdalena and Tertel, Tobias and Rudert, Maximilian and Giebel, Bernd and Herrmann, Marietta}, title = {Enhancement of immunosuppressive activity of mesenchymal stromal cells by platelet-derived factors is accompanied by apoptotic priming}, series = {Stem Cell Reviews and Reports}, volume = {19}, journal = {Stem Cell Reviews and Reports}, number = {3}, doi = {10.1007/s12015-022-10471-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-324669}, pages = {713-733}, year = {2023}, abstract = {The pro-inflammatory phase of bone healing, initiated by platelet activation and eventually hematoma formation, impacts bone marrow mesenchymal stromal cells (MSCs) in unknown ways. Here, we created platelet-rich plasma (PRP) hydrogels to study how platelet-derived factors modulate functional properties of encapsulated MSCs in comparison to a non-inflammatory fibrin (FBR) hydrogel environment. MSCs were isolated from human bone marrow, while PRP was collected from pooled apheresis thrombocyte concentrates and used for hydrogel preparation. After their encapsulation in hydrogels for 72 h, retrieved MSCs were analyzed for immunomodulatory activities, apoptosis, stem cell properties, senescence, CD9\(^+\), CD63\(^+\) and CD81\(^+\) extracellular vesicle (EV) release, and metabolism-related changes. PRP-hydrogels stimulated immunosuppressive functions of MSCs, along with their upregulated susceptibility to cell death in communication with PBMCs and augmented caspase 3/7 activity. We found impaired clonal growth and cell cycle progression, and more pronounced β-galactosidase activity as well as accumulation of LC3-II-positive vacuoles in PRP-MSCs. Stimuli derived from PRP-hydrogels upregulated AKT and reduced mTOR phosphorylation in MSCs, which suggests an initiation of survival-related processes. Our results showed that PRP-hydrogels might represent a metabolically stressful environment, inducing acidification of MSCs, reducing polarization of the mitochondrial membrane and increasing lipid accumulation. These features were not detected in FBR-MSCs, which showed reduced CD63\(^+\) and CD81\(^+\) EV production and maintained clonogenicity. Our data revealed that PRP-derived hematoma components cause metabolic adaptation of MSCs followed by increased immune regulatory functions. For the first time, we showed that PRP stimuli represent a survival challenge and "apoptotic priming" that are detrimental for stem cell-like growth of MSCs and important for their therapeutic consideration.}, language = {en} }