@phdthesis{Daigeler2001, author = {Daigeler, Adrien}, title = {Die Bedeutung von Rho-Proteinen f{\"u}r Migration, Zellkontaktbildung und Aktinfilamentdifferenzierung in Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1180716}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Das Endothel verf{\"u}gt im wesentlichen {\"u}ber drei dynamische Funktionseinheiten zur Migration und Zellkontaktbildung: Ein intrazellul{\"a}res Ger{\"u}st, bestehend einerseits aus den sogenannten Stressfasern, welche die Zelle durchziehen und vornehmlich an Zell-Zell-Kontakten und Zell-Matrix-Kontakten anhaften und so der Zelle Stabilit{\"a}t geben, und andererseits aus kontraktilen Aktin-Myosinb{\"u}ndeln, welche die Zelle bef{\"a}higen, sich fortzubewegen oder ihre Form zu {\"a}ndern, beispielsweise Ausl{\"a}ufer zu bilden. Zell-Zell-Kontakte, die es den Zellen erm{\"o}glichen, fest aneinander zu haften und sich so einerseits gegenseitig zu st{\"u}tzen und andererseits eine regulierbare Barriere zwischen intravasalem Raum und Interstitium zu bilden. Zell-Matrix-Kontakte, welche die Zelle fest mit dem Untergrund verankern und ein Untersp{\"u}len der Zelle verhindern. Besonders w{\"a}hrend der Migration der Endothelzelle unterliegen diese Systeme st{\"a}ndigem Auf- und Abbau. Diese Funktionseinheiten werden durch Rho-Proteine reguliert. Man unterscheidet drei wichtige Vertreter dieser Gruppe: Rac, CDC42 und RhoA. Es wurde die Prenylierung von Proteinen und damit auch die Prenylierung von Rho-Proteinen durch den HMG-CoA-Reduktase-Hemmer Lovastatin unterdr{\"u}ckt. In einer zweiten Versuchsserie wurden alle Rho-Proteine unselektiv durch Toxin-B, einem Toxin aus Clostridium difficile, und anschließend selektiv RhoA durch C3-Toxin aus Clostridium botulinum inaktiviert. Es wurden die Effekte auf Prim{\"a}rkulturen von Endothelzellen aus dem Truncus pulmonalis des Schweins, besonders im Hinblick auf Migration, Stressfasersystem, Zell-Zell- und Zell-Matrix-Kontakte, mit Hilfe immuncytochemischer Methoden beobachtet. Es konnte gezeigt werden, daß die Rho-Proteine wesentlich f{\"u}r die Bildung von Zellausl{\"a}ufern, wie zum Beispiel Lamellopodien, und die Migration in Endothelzellen sind. Zudem konnte belegt werden, daß Aufbau und Aufrechterhaltung des Aktinfilamentsystems und des kontraktilen Apparates der Endothelzellen im wesentlichen {\"u}ber das geranylierte RhoA reguliert werden. Die Effekte der unselektiven Rho-Protein-Hemmung unterschieden sich hier kaum von denen der selektiven RhoA-Hemmung. Auch die Unterdr{\"u}ckung der Geranyl-Prenylierung zeigte vergleichbare Ergebnisse. Die Aufrechterhaltung der Zell-Zell-Kontakte ist allerdings RhoA-unabh{\"a}ngig, da es trotz selektiver RhoA-Hemmung durch C3-Toxin nicht zur Aufl{\"o}sung der Zell-Zell-Kontakte kam. Diese werden vielmehr {\"u}ber Rac und/oder CDC42 gesteuert, denn erst durch die Blockierung aller Rho-Proteine durch Toxin-B kam es zur L{\"u}ckenbildung zwischen den Zellen. Auch hier spielt die Geranylierung der Rho-Proteine eine wichtige Rolle, da die Geranylierungshemmung {\"a}hnliche Effekte wie die Hemmung durch Toxin-B zeigte. Die Ausbildung und Aufrechterhaltung der Fokalkontakte erfolgt im wesentlichen auch {\"u}ber die geranylierten Rho-Proteine, wobei RhoA hier die entscheidende Rolle zuzukommen scheint. Somit konnte in dieser Arbeit die entscheidende Rolle der Rho-Proteine und im speziellen die des RhoA-Proteins bei der Regulation wesentlicher Funktionseinheiten der Endothelzelle aufgezeigt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Dziewior2001, author = {Dziewior, Frank}, title = {Messung der intrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration in Gef{\"a}ßendothelzellen unter rheologischer Beanspruchung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1181128}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2001}, abstract = {Die den Zellstoffwechsel und das Zytoskelett betreffenden Adaptationsvorg{\"a}nge in Endothelzellen unter rheologischer Beanspruchung sind von besonderem klinischen Interesse, da Gef{\"a}ßwandsch{\"a}den eine entscheidende pathogenetische Relevanz bei der Entstehung vaskul{\"a}rer Erkrankungen wie z.B. der Arteriosklerose zukommt. Der intrazellul{\"a}re Signalweg, {\"u}ber den die Zelle einen rheologischen Reiz in eine entsprechende Zellantwort umsetzt, ist bisher weitgehend ungekl{\"a}rt geblieben, wobei eine Erh{\"o}hung der zytosolischen Calciumkonzentration als Signalgeber diskutiert wurde. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, einen Messplatz zu etablieren, der es gestattet, Ver{\"a}nderungen in der zytosolischen Calciumkonzentration in kultivierten Endothelzellen nach Applikation von Ca2+-erh{\"o}henden Agonisten, Calciumionophoren sowie w{\"a}hrend rheologischer Beanspruchung in Echtzeit zu dokumentieren. Die Eignung des verwendeten rheologischen Systems f{\"u}r Scherstressexperimente konnte durch die Beobachtung der f{\"u}r Endothelzellen unter rheologischer Beanspruchung typischen zytoskelettalen Umbauvorg{\"a}nge im Sinne einer Neuordnung der Aktinfilamente mit der Ausbildung von Stressfasern gezeigt werden. Erstmalig konnte dabei auch die Reaktion mikrovaskul{\"a}rer Endothelzellen der MyEnd-Zelllinie der Maus auf Scherstressbeanspruchung gesehen werden. Bei diesen Zellen konnte eine Vermehrung des F-Aktin-Gehaltes beobachtet werden, im Gegensatz zu kultivierten Endothelzellen des Truncus pulmonalis des Hausschweins blieb aber eine signifikante Bildung von Stressfasern aus. Diese unterschiedliche Verhalten ist wahrscheinlich der andersartigen Zellmorphologie der MyEnd-Zellen zuzuschreiben. Es konnte in zwei verschiedenen Endothelzellsystemen gezeigt werden, daß Gef{\"a}ßendothelzellen den Kontakt mit verschiedenen endogenen Stimuli bzw. Calciumionophoren mit einer zytosolischen Calciumerh{\"o}hung unterschiedlichen Ausmaßes beantworten. Bei einsetzendem oder sich verst{\"a}rkenden Fl{\"u}ssigkeitsscherstress konnte von uns hingegen keine Calciumantwort beobachtet werden. An der Induktion zytoskelettaler Umbauvorg{\"a}nge scheint Calcium als Botenstoff in den hier untersuchten Zellsystemen also nicht prim{\"a}r beteiligt zu sein}, language = {de} } @phdthesis{Wiegand2002, author = {Wiegand, Johannes Tobias Martin}, title = {Einfluß der extrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration und des Aktinfilamentsystems auf die homophile Interaktion von VE-Cadherin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3386}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Die Barriereeigenschaften des Gef{\"a}ßendothels werden durch Verschluß- und Adh{\"a}renskontakte vermittelt. Das Ca2+-abh{\"a}ngige Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}l VE-Cadherin vermittelt in Adh{\"a}renskontakten die Adh{\"a}sion benachbarter Endothelzellen. Es wurde vermutet, daß die extrazellul{\"a}re Ca2+-Konzentration und das intrazellul{\"a}re Aktinfilamentsystem die Adh{\"a}sionseigenschaften von VE-Cadherin ver{\"a}ndern k{\"o}nnen. Daher wurden diese Einflußfaktoren mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik untersucht. Hierzu wurden Latex-Mikroperlen mit rekombinanten VE-Cadherin-Fc-Molek{\"u}len beschichtet, die damit an VE-Cadherin-Molek{\"u}le von Endothelzellen binden und Zell-Zell-Kontakte simulieren konnten. Es zeigte sich, daß die ausschließlich durch VE-Cadherin vermittelte Interaktion zwischen Mikroperlen und Endothelzellen direkt von der extrazellul{\"a}ren Ca2+-Konzentration abh{\"a}ngig war und sich durch eine s-f{\"o}rmige Titrationskurve beschreiben ließ: Die Bindungsh{\"a}ufigkeit der Mikroperlen war bei Ca2+-Konzentrationen nahe 0,0 mM gering (26-27 \%), nahm ab 0,8 mM stark zu (38 \%) und erreichte bei 1,8 mM ein Maximum (65 \%). Halbmaximale Bindung (KD) wurde bei 1,1 mM Ca2+ erreicht. Die Bindung war hochkooperativ (Hill Koeffizient nH = 4,6). Um die Eigenschaften des Aktinfilamentsystems zu ver{\"a}ndern, wurden die Zellen mit Cytochalasin B, Cytochalasin D und dem Ca2+-Ionophor A 23187 inkubiert. Dabei nahm die Bindungsh{\"a}ufigkeit der Mikroperlen deutlich gegen{\"u}ber Kontrollbedingungen ab. Es wurde gefolgert, daß ein intaktes Aktinfilamentsystem unmittelbar die Interaktion zwischen VE-Cadherin-Molek{\"u}len st{\"a}rkte. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern damit neue Erkenntnisse {\"u}ber die Eigenschaften von VE-Cadherin: Die Adh{\"a}sion dieses Molek{\"u}ls wird im physiologischen Ca2+-Bereich reguliert und ist direkt von einem intakten Aktinfilamentsystem abh{\"a}ngig. Es ist vorstellbar, daß die durch VE-Cadherin vermittelten Barriereeigenschaften des Endothels in vivo durch {\"a}hnliche Mechanismen reguliert werden. Ein Abfall der Ca2+-Konzentration im Interzellularspalt unter den f{\"u}r die Adh{\"a}sion kritischen Wert von 1,1 mM k{\"o}nnte durch Agonist-vermittelte {\"O}ffnung von Ca2+-Kan{\"a}len erfolgen. Eingestr{\"o}mtes Ca2+ k{\"o}nnte seinerseits {\"u}ber Aktivierung von Gelsolin zur Fragmentation von Aktinfilamenten f{\"u}hren und so die Adh{\"a}sion weiter schw{\"a}chen.}, language = {de} } @phdthesis{Huebner2004, author = {H{\"u}bner, Claudia}, title = {Analyse des Transkriptionsprofils von Neisseria meningitidis w{\"a}hrend der Infektion von Epithel- und Endothelzellen unter Verwendung der Mikroarraytechnologie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13535}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Neisseria meningitidis, ein pathogenes Bakterium, das schwere F{\"a}lle von Sepsis und Meningitis verursacht, interagiert w{\"a}hrend der Infektion mit verschiedenen Oberfl{\"a}chen des Wirtes. Die schnellstm{\"o}gliche Anpassung an die spezifischen Milieubedingungen im Wirtsorganismus ist daher ein essentieller Schritt in der Pathogenese. Durch Verwendung von DNA-Mikroarrays, die auf gespotteten Oligonukleotiden basieren, wurde das Transkriptionsprofil von N. meningitidis w{\"a}hrend der Infektion von Epithel- und Endothelzellen analysiert. Zur Analyse wurde die isogene kapseldefiziente siaD-Mutante des N. meningitidis Stammes MC58 verwendet. 72 Gene konnten nach Kontakt mit Epithelzellen und 48 Gene nach Kontakt mit Endothelzellen als differential reguliert identifiziert werden. Darunter auch eine große Anzahl von Virulenzgenen. W{\"a}hrend ein Teil der detektierten Gene in beiden Systemen als differentiell reguliert galt, gab es doch eine Anzahl von ORF´s, die nur f{\"u}r ein Zellkulturmodell spezifisch reguliert waren (59 spezifische Gene f{\"u}r HEp-2 und 35 spezifische Gene f{\"u}r HBMEC). F{\"u}r einige ausgew{\"a}hlte Gene wurde die im Mikroarray detektierte Regulierung durch Quantitative RT-PCR nochmals best{\"a}tigt. Die Funktion von den als induziert identifizierten Genen rfaF, hem und NMB1843 wurde im Anschluß durch die Konstruktion von Mutanten n{\"a}her untersucht. Das rfaF-Gen, eine in der LPS Biosynthese involvierte Heptosyl-II-transferase, wurde in beiden Zellkultursystemen als differentiell reguliert identifiziert. Die Deletion des Gens f{\"u}hrte speziell f{\"u}r den bekapselten Stamm MC58 zu einer signifikanten Erh{\"o}hung der Adh{\"a}renz und Invasion nach Infektion von Epithelzellen. Untersuchungen des Infektionspotential f{\"u}r HBMEC Zellen ergaben keine signifikant ver{\"a}nderte Adh{\"a}renz und Invasion. Bei zus{\"a}tzlicher Deletion von rfaF in einem opc negativen Stamm konnte eine Abnahme der bakteriellen Aufnahme im Zellkulturmodell HBMEC beobachtet werden. Dagegen zeigten die opc, rfaF negativen Mutanten nach Kontakt mit HEp-2 Zellen keine verminderte Invasion. Weiterhin f{\"u}hrte die Deletion des rfaF-Gens zu einer verst{\"a}rkten Sensibilit{\"a}t gegen{\"u}ber humanen Serum. Diese Daten deuten daraufhin, dass die LPS-Struktur eine Rolle in der bakteriellen Zellinteraktion spielt, speziell wenn eine f{\"u}r die Adh{\"a}sion wichtige Komponente nicht mehr exprimiert wird. Der ORF NMB1843, der f{\"u}r einen Transkriptionsregulator aus der MarR-Familie kodiert, ebenso wie das H{\"a}molysin Gen konnten nur nach Kontakt mit HBMEC Zellen als differentiell reguliert identifiziert werden. In Infektionsstudien zeigten die hem-Mutanten keine ver{\"a}nderte Adh{\"a}renz und Invasion. Weiterhin war die Zytotoxizit{\"a}t der Mutanten nicht eingeschr{\"a}nkt. Ob der ORF NMB1646 daher als H{\"a}molysin fungiert bleibt zu kl{\"a}ren. Durchgef{\"u}hrte Mikroarraystudien mit den NMB1843-Mutanten, f{\"u}hrten zur Identifizierung einiger ORF´s, die m{\"o}glicherweise unter der Kontrolle dieses Regulators stehen. Dazu geh{\"o}ren die Virulenz assoziierten Gene sodC, iga und nadA sowie das f{\"u}r ein H{\"a}molysin kodierende Gen NMB1779. Die Untersuchung des Expressionsprofils mittels SDS-PAGE Analyse f{\"u}hrte zur Identifizierung einer Proteinbande bei 210 kDa, die spezifisch f{\"u}r die NMB1843 negativen St{\"a}mme ist. Dieses Protein wurde als nadA identifiziert. NadA induziert im Tiermodell bakterizide Antik{\"o}rper und gilt daher als m{\"o}glicher Impfstoffkandidat. Die in dieser Arbeit vorgelegten Daten liefern neue Einblicke in die Pathogenit{\"a}tsmechanismen von N. meningitidis und belegen die Bedeutung der transkriptionellen Genregulation in den einzelnen Stadien der Meningokokkeninfektion.}, subject = {Neisseria meningitidis}, language = {de} } @phdthesis{Wunderlich2005, author = {Wunderlich, Christoph Carl}, title = {Bedeutung des EndothelinB-Rezeptors f{\"u}r Endothelfunktion und Blutdruckregulation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15591}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Bei den Endothelinen, einer Familie bestehend aus 21-Aminos{\"a}ure-Peptiden, handelt es sich um potente Vasokonstriktoren, die mit der Pathogenese verschiedener kardiovaskul{\"a}rer Krankheiten (z.B. Hypertonie) in Verbindung gebracht werden. Die Wirkung der Endotheline wird durch zwei G-Protein-gekoppelte, transmembran lokalisierte Rezeptoren (ETA- und ETB-Rezeptor) vermittelt [26;27]. Die Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur exprimieren haupts{\"a}chlich ETA-Rezeptoren, die den direkten vasokonstriktorischen Effekt der Endotheline {\"u}bertragen [87], wohingegen Endothelzellen {\"u}berwiegend ETB-Rezeptoren exprimieren, die eine Endothel-abh{\"a}ngige Vasodilatation mittels NO und Prostacyclin vermitteln. Die Tatsache, dass M{\"a}use, denen der EndothelinB-Rezeptor fehlt kurz nach Geburt an den Folgen einer kongenitalen intestinalen Aganglionose versterben [204-206], erschwerte bisher die Untersuchung des ETB-Rezeptors durch dieses Versuchsmodell. {\"U}berlebensf{\"a}hige, ETB-Rezeptor defiziente M{\"a}use konnten jedoch durch den Einsatz eines Dopamin-Hydroxylase-ETB-Transgens gez{\"u}chtet werden [159]. Ziel dieser Arbeit war es, am ETB-Rezeptor defizienten Maus-Modell die Bedeutung des ETB-Rezeptors f{\"u}r die Endothelfunktion und f{\"u}r die Pathogenese einer Salz-induzierten Hypertonie zu untersuchen. Dazu wurden ETB-ko-M{\"a}use mit einem absoluten Mangel an vaskul{\"a}ren ETB-Rezeptoren parallel zu ihren Wildtyp Geschwistertieren f{\"u}r 15 Tage bei jeweiliger F{\"u}tterung eines Salz-angereicherten (4\% NaCl) bzw. eines Standard-Futters (0,2\% NaCl) gehalten. Der systolische Blutdruck wurde alle 5 Tage unblutig mittels Tail-Cuff-Methode gemessen. An Tag 15 erfolgte nach thorako-abdominaler Er{\"o}ffnung und Entnahme der Aorta die Untersuchung der Endothel-abh{\"a}ngigen und -unabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßreaktion als Dosis-abh{\"a}ngige Relaxation an isolierten vorgespannten Segmenten der Aorta descendens auf Acetylcholin bzw. Natrium-Nitroprussid in der Organkammer. Es folgte die Analyse der Dosis-abh{\"a}ngigen Kontraktion der isolierten Gef{\"a}ßringe auf Endothelin-1 mit und ohne Vorinkubation mit spezifischen ETA- und ETB-Rezeptor-Antagonisten. Des Weiteren wurde die Dosis-abh{\"a}ngige Kontraktion auf Norepinephrin ermittelt. Zu Beginn der Studie konnte in Bezug auf die Blutdruckmessung kein Unterschied der systolischen Blutdruckwerte zwischen den ETB-ko-M{\"a}usen und deren Wildtyp Geschwistertieren detektiert werden. Ein signifikanter Unterschied konnte im Verlauf der Studie nur innerhalb der Gruppe der ETB-ko-M{\"a}use belegt werden. Hierbei war der systolische Blutdruck der ETB-ko-M{\"a}use unter erh{\"o}hter Salzzufuhr (4\% NaCl) signifikant erh{\"o}ht, sowohl gegen{\"u}ber den Wildtyp Geschwistertieren unter F{\"u}tterung mit Salz-angereichertem Futter (4\% NaCl) als auch gegen{\"u}ber den ETB-ko-M{\"a}usen und deren Wildtyp Geschwistertieren unter F{\"u}tterung mit Standard-Futter (0,2\% NaCl). Insofern bedingt der Defekt des ETB-Rezeptors nicht automatisch die Entwicklung einer Hypertonie. In der vorliegenden Versuchsreihe bedarf es f{\"u}r eine Ausbildung einer Hypertonie zus{\"a}tzlich zur ETB-Rezeptor-Defizienz noch eines weiteren Faktor in Form einer erh{\"o}hten Salzaufnahme. Die Endothel-abh{\"a}ngige Relaxation der ETB-ko-M{\"a}usen war unabh{\"a}ngig vom Salzgehalt der Nahrung gegen{\"u}ber ihren Wildtyp Geschwistertieren signifikant reduziert. Daraus l{\"a}sst sich schlussfolgern, dass die Salz-induzierte Hypertonie in diesem Modell nicht in urs{\"a}chlichem Zusammenhang mit der endothelialen Dysfunktion steht. Die Evaluation des Einflusses weiterer Mechanismen auf die Pathogenese der Salz-induzierten Hypertonie, wie beispielsweise des Natriumstoffwechsels in der Niere, bedarf zus{\"a}tzlicher Studien.}, language = {de} } @phdthesis{Finster2005, author = {Finster, Saskia}, title = {Ultrastrukturelle Endothelver{\"a}nderungen bei unterschiedlich konservierten Venentransplantaten - Konsequenzen f{\"u}r die Praxis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16258}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Zusammenfassung Die Langzeitresultate von aortocoronaren Venenbyp{\"a}ssen unter Verwendung von Vena saphena magna Interponaten h{\"a}ngen neben vielen anderen Faktoren maßgeblich von der Integrit{\"a}t des Gef{\"a}ßendothels ab. Ein intaktes Endothel spielt f{\"u}r die Offenheit des Grafts eine entscheidende Rolle, da Endothelverletzungen die Entwicklung vorzeitiger thrombotischer Graftverschl{\"u}sse triggern und auch an den sp{\"a}ten Graftverschl{\"u}ssen durch Intimahyperplasie und Einsprossung glatter Muskelzellen beteiligt sind. So spielt die Vermeidung intraoperativer Endothelsch{\"a}digungen der Venengrafts durch die Lagerungsmedien eine entscheidende Rolle. Diese Arbeit hatte zum Ziel, das Endothel von Venengrafts nach Inkubation mit verschiedenen Lagerungsl{\"o}sungen mit direkten Nachweismethoden wie Rasterelektronen- und Transelektronenmikroskopie zu untersuchen. Untersucht wurden sieben cm lange Venensegmente von sechs Patienten, die sich einer ACVB-Operation unterzogen. Die Pr{\"a}paration der Venen fand unter standardisierten Bedingungen statt. Anschließend erfolgte die Inkubation jeweils eines Drittels der entnommenen Segmente f{\"u}r 45 Minuten in einer der folgenden Lagerungsmedien, physiologische Kochsalzl{\"o}sung, Medium 199 + 20mM HEPES + 5\% bovines Serumalbumin und Medium 199 + 20mM HEPES + 20\% humanes Serumalbumin. Die Auswertung des Endothelzellschadens erfolgte mittels raster- und transelektronenmikroskopischer Untersuchungen sowie histopathologischer Aufarbeitung. Venensegmente nach Lagerung in physiologischer Kochsalzl{\"o}sung zeigen signifikante Sch{\"a}digungen der Endothelzelloberfl{\"a}che. Bereits nach 45-min{\"u}tiger Lagerung findet sich in den rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen eine 56,5\%ige Abl{\"o}sung der Endothelzellschicht, transelektronenmikroskopisch kann man Zellsch{\"a}digungen im Sinne von Zellhydrops und Karyolyse nachweisen. Dagegen findet man nach Lagerung in Medium 199 mit 20\%igem Albuminanteil bei Betrachtung mit dem Rasterelektronenmikroskop deutlich geringere Zellsch{\"a}digungen. Das Endothel von Venen nach Inkubation mit N{\"a}hrmedium mit 5\%igem Albuminanteil stellt sich nahezu intakt, ohne wesentliche Zerst{\"o}rungen der Zelloberfl{\"a}che dar. Unsere Arbeit konnte belegen, dass die Lagerungsmethode einen deutlichen Einfluss auf das Gef{\"a}ßendothel aus{\"u}bt. Um m{\"o}glichst große Anteile intakten Endothels zu gew{\"a}hrleisten, bedarf es einer Modifizierung der bisherigen Handhabung der Venenlagerung w{\"a}hrend einer aortocoronaren Venenbypass-Operation. Eine M{\"o}glichkeit dazu k{\"o}nnte in der Lagerung in Zellkulturmedium mit einem 5\%igen Albuminanteil gesehen werden.}, language = {de} } @phdthesis{Elfeber2005, author = {Elfeber, Katrin}, title = {Immunologischer Nachweis des Natrium-Glukose-Kotransporters SGLT1 im mikrovaskul{\"a}ren System des Gehirns, des Herzens und des Skelettmuskels}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19221}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Glukose ist einer der Hauptenergielieferanten der S{\"a}ugetierzellen. Aus diesem Grund wird die Glukoseaufnahme durch erleichterte Diffusion durch die GLUT (SLC2) Familie, sowie durch die Familie der sekund{\"a}r aktiven Transporter SGLT (SLC5A) gesichert. In dieser Arbeit wurde ein polyklonaler Antik{\"o}rper gegen SGLT1 aus Kaninchen hergestellt. Dieser Antik{\"o}rper wurde f{\"u}r die Innunhistologie sowie f{\"u}r Western blots eingesetzt. Man sah eine Anf{\"a}rbung von B{\"u}rstensaummembranen an D{\"u}nndarm- und Nierentubulusepithelzellen, aber in diesen Geweben nicht an Mikrogef{\"a}ßen. Dar{\"u}berhinaus konnten wir SGLT1 an der basolateralen Membran von Speicheldr{\"u}senazini sehen, auch hier konnten wir SGLT1 in den Kapillaren nicht sehen. {\"U}berraschenderweise konnte SGLT1 in der Blut-Hirn-Schranke nachgewiesen werden. Auch konnte man die Lokalisation von SGLT1 in den Kapillaren des Herzens und des Skelettmuskels zeigen. Die physiologische und pathophysiologische Bedeutung dieser Lokalisationen liegt noch im Unklaren.}, language = {de} } @phdthesis{Andres2006, author = {Andres, Oliver}, title = {Interaktion von Masernviren mit vaskul{\"a}ren Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25650}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Obwohl eine wirksame Schutzimpfung verf{\"u}gbar ist, sind Masern noch immer weltweit verbreitet. Mit etwa 750.000 Todesf{\"a}llen j{\"a}hrlich geh{\"o}ren sie zu den gef{\"a}hrlichsten Infektionskrankheiten im Kindesalter {\"u}berhaupt. Nicht allein wegen der masernvirusinduzierten Immunsuppression treten sekund{\"a}re bakterielle Infektionen, darunter Otitiden oder Pneumonien, geh{\"a}uft auf. Eine Beteiligung des zentralen Nervensystems kann zur akuten postinfekti{\"o}sen Masernenzephalitis (APME), die meist mit einer hohen Defektheilungsrate einhergeht, oder zur letal verlaufenden subakuten sklerosierenden Panenzephalitis (SSPE) f{\"u}hren. Besonders gef{\"u}rchtet sind die schweren Komplikationen der Riesenzellpneumonie oder der measles inclusion body encephalitis (MIBE) bei immunsupprimierten Patienten. Viele pathogenetische Aspekte und pathophysiologische Vorg{\"a}nge sind dabei noch nicht g{\"a}nzlich verstanden. Vaskul{\"a}re Endothelzellen sind neben Epithelzellen, Monozyten und Makrophagen sowie Lymphozyten als wichtige Zielzellen f{\"u}r das Masernvirus bei der Ausbreitung der Masernvirusinfektion und Entstehung ihrer Komplikationen anzusehen. In immunhistochemisch aufbereiteten pathologischen Schnittpr{\"a}paraten wurden in infizierten und stark entz{\"u}ndlich ver{\"a}nderten Arealen immer wieder infizierte Gef{\"a}ßendothelzellen gefunden. Eine systematische Untersuchung der Interaktion von Masernviren mit humanen Gef{\"a}ßendothelzellen in vitro lag allerdings bislang nicht vor. Das Ziel dieser Dissertation war es nun, die Interaktion von attenuierten und virulenten Masernvirusst{\"a}mmen mit humanen Gef{\"a}ßendothelzellen grundlegend und systematisch zu untersuchen und eine Basis f{\"u}r die Definition pathogenetisch bedeutsamer molekularer Mechanismen zu schaffen. Hierf{\"u}r wurde mit prim{\"a}ren Endothelzellen der menschlichen Nabelschnurvene (HUVEC) und einer humanen mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzelllinie (HBMEC) ein rein humanes Zellkulturmodell gew{\"a}hlt und unter Verwendung attenuierter und virulenter Masernvirusst{\"a}mme den nat{\"u}rlichen Bedingungen Rechnung getragen. Als essentielle Grundlage f{\"u}r die Untersuchungsreihen wurden die Endothelzellen auf endothelzellspezifische Markermolek{\"u}le hin untersucht und charakterisiert. Einzig die Oberfl{\"a}chenproteine membrane cofactor protein (MCP oder CD46) und signaling lymphocytic activation molecule (SLAM oder CD150) sind bislang als zellul{\"a}re Rezeptoren f{\"u}r das Masernvirus identifiziert worden. Es konnte hier eindeutig nachgewiesen werden, dass HUVEC und HBMEC auf verschiedenen zellul{\"a}ren Ebenen konstitutiv CD46, nicht aber SLAM exprimieren. Weder eine Aktivierung der Endothelzellen mit diversen Zytokinen und Stimulantien, noch der Kontakt der Endothelzellen mit inaktivierten Masernviren vermochte eine Expression von SLAM zu induzieren, obwohl eine Expression von toll-like receptor 2 (TLR2) klar aufgezeigt werden konnte. Es konnte hier ebenfalls belegt werden, dass sowohl der attenuierte Masernvirusstamm Edmonston (Edm) als auch die virulenten Masernvirusst{\"a}mme WTFb, W{\"u}4797 und W{\"u}5679 Endothelzellen infizieren und eine morphologische Zellalteration mit Ausbildung eines zytopathischen Effekts hervorrufen k{\"o}nnen. Weitere Analysen zeigten f{\"u}r Edm und W{\"u}4797 ein enormes Infektionsausmaß und eine sehr gute Ausbreitungseffizienz, die durch die Anwesenheit CD46-spezifischer Antik{\"o}rper nur bei Edm klar reduziert werden konnte. Eine Aktivierung der Endothelzellen mit diversen Zytokinen und Stimulantien trug keinen eindeutigen beg{\"u}nstigenden oder hemmenden Effekt auf die Masernvirusinfektion mit sich, Interferon-\&\#945; und -\&\#947; schienen das Infektionsausmaß abzuschw{\"a}chen. Folgeversuche zur Rezeptormodulation durch Masernviren deuten darauf hin, dass CD46 nur f{\"u}r den attenuierten Masernvirusstamm Edm, nicht aber f{\"u}r die virulenten Masernvirusst{\"a}mme WTFb, W{\"u}4797 und W{\"u}5679 als zellul{\"a}rer Rezeptor fungiert. Die Ergebnisse dieser Dissertation belegen eine von den beiden Masernvirusrezeptoren CD46 und SLAM unabh{\"a}ngige Infektion humaner vaskul{\"a}rer Endothelzellen mit Masernviruswildtypst{\"a}mmen. Diese Beobachtungen lassen einen weiteren, bislang noch nicht bekannten zellul{\"a}ren Rezeptor oder einen von einem zellul{\"a}ren Rezeptor unabh{\"a}ngigen Aufnahme- und Ausbreitungsmechanismus bei Gef{\"a}ßendothelzellen vermuten. Es darf weiterhin als sicher angesehen werden, dass Endothelzellen in der Pathogenese von masernvirusinduzierten Komplikationen, sei es direkt oder indirekt, involviert sind.}, subject = {Masern}, language = {de} } @phdthesis{Wienrich2006, author = {Wienrich, Bernd Gregor}, title = {Expression von LEEP-CAM (Lymphocyte Endothelial EPithelial-Cell Adhesion Molecule) in Haut und Hoden - funktionelle Implikationen f{\"u}r die Immunevasion epithelialer Hauttumoren und Entz{\"u}ndungen immunprivilegierter Gewebe}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27872}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Der Schutz vor der Einwanderung von Immunzellen ist einerseits unter physiologischen Bedingungen wichtig f{\"u}r die Integrit{\"a}t immunprivilegierter Organe, andererseits aber auch (mit)entscheidend f{\"u}r die Pathogenese maligner Tumoren. Vor diesem Hintergrund wurde LEEP-CAM (Lymphocyte Endothelial EPithelial-Cell Adhesion Molecule) untersucht, ein Adh{\"a}sionsmolek{\"u}l, welches in der Epidermis und den dermalen Blutgef{\"a}ßen in normaler Haut konstitutiv exprimiert wird. Durch immunhistochemische Untersuchungen wurde im ersten Teil der Arbeit gezeigt, dass LEEP-CAM in Basalzellkarzinomen, Plattenepithelkarzinomen und Keratoakanthomen der Haut deutlich vermindert oder gar nicht exprimiert wird. Die verminderte Expression war mit fehlender Infiltration von T-Lymphozyten in das Tumorgewebe assoziiert, was insbesondere durch zwei hinsichtlich ihrer LEEP-CAM-Expression unterschiedenen Populationen von Keratoakanthomen nahe gelegt wurde. Die Hypothese, dass LEEP-CAM in die epidermale Rekrutierung aktivierter T-Zellen involviert ist, wurde durch funktionelle Stamper-Woodruff-Experimente (Adh{\"a}sion aktivierter T-Lymphozyten an Gewebe-Gefrierschnitte) mit Basalzellkarzinomen und psoriatischer Haut gest{\"u}tzt. Durch metabolische Markierung mit 35(S)-Methionin und anschließende Radioimmunpr{\"a}zipitation sowie durch durchflusszytometrische Untersuchungen an kultivierten Zellen wurde gezeigt, dass LEEPCAM in transformierten Keratinozyten im Vergleich zu normalen Keratinozyten deutlich vermindert synthetisiert und exprimiert wird. In zwei komplement{\"a}ren murinen Karzinogenese-Modellen wurde die Assoziation der verminderten LEEP-CAM-Expression mit Entdifferenzierung und invasivem Wachstum der Tumorzellen untermauert. Insgesamt kann experimentelle Evidenz f{\"u}r die Hypothese, dass die Herabregulation der LEEP-CAM-Expression ein (Teil)-Mechanismus ist, durch welchen sich invasiv wachsende Tumoren den Angriffen des Immunsystems entziehen k{\"o}nnen, pr{\"a}sentiert werden. Im Weiteren wurde die Expression und Funktion von LEEPCAM im Keimepithel des Hodens (als ein Beispiel f{\"u}r ein immunprivilegiertes Gewebe) untersucht. Durch immunhistochemische Untersuchungen wurde die konstitutive Expression von LEEP-CAM in den Sertoli-Zellen des Keimepithels nachgewiesen. Mittels Immun-Elektronenmikroskopie wurde dann die Lokalisation an desmosomalen Strukturen sowie entlang der Zellmembran gezeigt. Im Hinblick auf die Funktion von LEEP-CAM wurde in modifizierten Stamper-Woodruff-Experimenten erstmals gezeigt, dass aktivierte T-Lymphozyten an das Keimepithel des Hodens binden k{\"o}nnen und dass diese Adh{\"a}sion durch LEEP-CAM-gerichtete Antik{\"o}rper inhibiert werden kann. Damit ist LEEP-CAM das erste Molek{\"u}l, f{\"u}r welches direkte experimentelle Evidenz eine m{\"o}gliche Rolle bei der testikul{\"a}ren Lymphozyten-Rekrutierung belegt. Dies k{\"o}nnte Relevanz f{\"u}r die Pathogenese von Orchitiden, den h{\"a}ufigsten Ursachen m{\"a}nnlicher Infertilit{\"a}t, haben.}, subject = {Zell-Adhesionsmolek{\"u}l}, language = {de} } @phdthesis{Firnschild2007, author = {Firnschild, Andreas}, title = {Verbesserung der Endothelfunktion bei herzinsuffizienten Ratten durch den HMG-CoA-Reduktase-Inhibitor Rosuvastatin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26194}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden die Wirkungen einer 10-w{\"o}chigen Therapie mit dem 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoenzymA-(HMG-CoA)-Reduktase-Inhibitor Rosuvasta-tin auf die endotheliale Funktion, die Stickstoffmonoxid (NO)-Bioverf{\"u}gbarkeit und die Phosphorylierung des „vasodilator-stimulated phosphoprotein" (VASP) in Thrombozy-ten im Rattenmodell der chronischen Herzinsuffizienz (CHF) nach Koronarligatur un-tersucht. Die Phenylephrin-induzierte Vasokonstriktion war in Gef{\"a}ßringen von Versuchstieren mit CHF im Vergleich zu Tieren ohne Herzinsuffizienz deutlich verst{\"a}rkt, was sich auf eine Reduktion der tonischen NO-Freisetzung in Aortenringen von CHF-Ratten zur{\"u}ck-f{\"u}hren ließ. Die Behandlung mit Rosuvastatin erh{\"o}hte die NO-Freisetzung und normali-sierte die gesteigerte Kontraktionsantwort bei CHF-Tieren. Die durch Acetylcholin in-duzierte endothelabh{\"a}ngige Vasorelaxation war bei CHF signifikant beeintr{\"a}chtigt und wurde durch die Behandlung mit Rosuvastatin ebenfalls deutlich verbessert. Da sich keine Unterschiede in der endothelunabh{\"a}ngigen Relaxation nach Gabe eines NO-Donors zwischen den Untersuchungsgruppen zeigten, ist die Reduktion der Acetylcho-lin-Antwort demnach eindeutig endothelial bedingt und l{\"a}sst sich nicht auf eine vermin-derte NO-Sensitivit{\"a}t der Muskelzellen zur{\"u}ckf{\"u}hren. Diese endotheliale Dysfunktion scheinen Statine zumindest teilweise normalisieren zu k{\"o}nnen. Die Bildung von Super-oxidanionen in Aorten von CHF-Tieren war im Vergleich zu Tieren ohne Herzinsuffi-zienz signifikant gesteigert. Durch chronische Therapie mit Rosuvastatin konnte dies signifikant reduziert werden. Passend hierzu war die intraluminale NO-Bioverf{\"u}gbarkeit, gemessen als basale VASP-Phosphorylierung an Ser239 in Thrombo-zyten, bei CHF-Tieren erniedrigt und wurde durch die Rosuvastatin-Behandlung nor-malisiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass es durch chronische Therapie mit dem HMG-CoA-Reduktase-Inhibitor Rosuvastatin zu einer Steigerung der NO-Bioverf{\"u}gbarkeit und damit zu einer Verbesserung der Endothelfunktion bei Ratten mit Herzinsuffizienz kommt.}, subject = {Herzinsuffizienz}, language = {de} } @phdthesis{Rosel2007, author = {Rosel, Eva Annemarie}, title = {Die Rolle der endothelialen Stickstoff-Monoxid-Synthase (eNOS) in der Endothelaktivierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27824}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Im Mittelpunkt der Arbeit stand die Rolle der endothelialen Stickstoff-Monoxid-Synthase (eNOS) f{\"u}r die Endothelaktivierung. F{\"u}r diese Untersuchungen wurde die MLEC-Zellkulturtechnik (murine lung endothelial cells) und die Gegen{\"u}berstellung des Wiltyp- und eNOS-Knockout-Genotyps verwendet. Die MLEC-Kulturen wurden aus dem mikrovaskul{\"a}ren Stromgebiet der Lungen von C57Bl6-Wildtyp-M{\"a}usen (WT) und von eNOS-Knockout-M{\"a}usen (KO) angelegt und immunomagnetisch (Anti-CD102) zweifach selektioniert. Die Reinheit der Kulturen f{\"u}r Endothelzellen nach zwei Selektionen lag bei {\"u}ber 95\%. WT-Endothelzellen produzieren eine basale Menge an Stickstoff-Monoxid (NO). Sie steigern ihre NO-Produktion nach Stimulation mit VEGF (vascular endothelium growth factor), mit dem Kalzium-Ionophor Ionomycin sowie unter Scherkraftexposition. Die eNOS-Proteinexpression erh{\"o}ht sich dementsprechend nach 12 Stunden Scherkraftexposition. WT- und eNOS-KO-Endothelzellen unterscheiden sich unter basalen Bedingungen nicht in ihrer Oberfl{\"a}chenexpression der Adh{\"a}sionsmolek{\"u}le ICAM-1, E-Selektin, P-Selektin und VCAM-1. Nach Zytokin-Stimulation erh{\"o}hen beide Genotypen ihr Adh{\"a}sionsmolek{\"u}lprofil in gleicher Weise. Sowohl WT- als auch eNOS-KO-Endothelzellen verf{\"u}gen zudem {\"u}ber einen schnellen Mechanismus, der die Hochregulation der P-Selektin-Oberfl{\"a}chenexpression nach Stimulation mit Thrombin oder Menadion in gleicher Weise erm{\"o}glicht. Auf Stimulation mit Thrombin oder Menadion reagieren WT-Zellen mit einem signifikanten Anstieg der Produktion von freien Sauerstoff-Radikalen (ROS, rapid oxygen species). eNOS-KO-Zellen zeigen eine im Vergleich zum WT erh{\"o}hte basale ROS-Produktion. Diese l{\"a}sst sich auch nach Stimulation nicht weiter steigern. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die MLEC-Zellkulturtechnik ein verl{\"a}ssliches Modell f{\"u}r Untersuchungen an Gef{\"a}ßendothelzellen darstellt. eNOS-KO-Zellen exprimieren nicht automatisch mehr Adh{\"a}sionsmolek{\"u}le an der Zelloberfl{\"a}che als WT-Zellen. Allerdings ist die basale Produktion von ROS in eNOS-KO-Zellen vermehrt. Folglich ist in diesem Modell eNOS nicht f{\"u}r die konstitutive Suppression der endothelialen Aktivierung verantwortlich. Der NO-Effekt kann nicht in einer direkten und kontinuierlichen Unterdr{\"u}ckung der endothelialen Oberfl{\"a}chenaktivierung liegen. Das Fehlen von NO f{\"u}hrt vielmehr zu einer Verschiebung des Gleichgewichts zwischen dem Radikalf{\"a}nger NO und O2- (Superoxid) zugunsten von O2-. Aufgrund dieses Ungleichgewichts ist die basale ROS-Produktion von eNOS-KO-Zellen vermutlich erh{\"o}ht. Damit wird die Endothelzelle empfindlicher gegen{\"u}ber zus{\"a}tzlichem oxidativen Stress. Die eNOS-KO-Zellen k{\"o}nnen die h{\"o}here ROS-Belastung in den durchgef{\"u}hrten Untersuchungen kompensieren. Es ist aber denkbar, dass bei zus{\"a}tzlichem oxidativen Stress ein erh{\"o}htes Maß an O2- das Startsignal f{\"u}r die Abl{\"a}ufe der endothelialen Aktivierung darstellt.}, subject = {Stickstoffmonoxid}, language = {de} } @phdthesis{Schenk2007, author = {Schenk, Rita}, title = {Impact of the CCN-proteins CYR61/CCN1 and WISP3/CCN6 on mesenchymal stem cells and endothelial progenitor cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27766}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {CYR61 and WISP3 belong to the family of CCN-proteins. These proteins are characterised by 10\% cysteine residues whose positions are strictly conserved. The proteins are extracellular signalling molecules that can be associated with the extracellular matrix. CCN-proteins function in a cell- and tissue specific overlapping yet distinct manner. CCN-proteins are expressed and function in several cells and tissues of the musculoskeletal system. In this study the impact of the angiogenic inducer cysteine-rich protein 61 (CYR61/CCN1) on endothelial progenitor cells (EPCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) as well as the wnt1 inducible signalling pathway protein 3 (WISP3/CCN6) on MSCs were elucidated. EPCs are promising cells to induce neovascularisation in ischemic regions as tissue engineered constructs. A major drawback is the small amount of cells that can be obtained from patients; therefore a stimulating factor to induce in vitro propagation of EPCs is urgently needed. In this study, mononuclear cells obtained from peripheral blood were treated with 0.5 µg/ml CYR61, resulting in an up to 7-fold increased cell number within one week compared to untreated control cells. To characterise if EPCs treated with CYR61 display altered or maintained EPC phenotype, the expression of the established markers CD34, CD133 and KDR as well as the uptake of acLDL and concurrent staining for ulex lectin was analysed. Both CYR61 treated and untreated control cells displayed EPCs characteristics, indicating that CYR61 treatment induces EPC number without altering their phenotype. Further studies revealed that the stimulating effect of CYR61 on EPCs is due to enhanced adhesion, rather than improved proliferation. Usage of mutated CYR61-proteins showed that the adhesive effect is mediated, at least partly, by the integrin \&\#945;6\&\#946;1, while the integrin \&\#945;\&\#965;\&\#946;3 has no influence. Endogenous expression of CYR61 was not detectable in EPCs, which indicated that control cells are not influenced by endogenous secretion of CYR61 and also could explain the dose-dependent effect of CYR61 that is measured at a low concentration of 0.05 µg/ml. MSCs were treated with 0.5 µg/ml CYR61, a combination of growth factors including VEGF, both together and compared to untreated control cells. Matrigel angiogenesis assay revealed an induction of angiogenesis, detected by induced sprouting of the cells, after CYR61 treatment of the MSC. Induced sprouting and vessel like structure formation after CYR61 treatment was similar to the results obtained after treatment with growth factors including the established angiogenesis inducer VEGF. This result clearly demonstrates the angiogenic potential of CYR61 on MSCs. Further studies revealed a migrative and proliferative effect of CYR61 on MSCs. Both properties are crucial for the induction of angiogenesis thus further strengthening the view of CYR61 as an angiogenic inducer. MSCs and EPCs are promising cells for tissue engineering applications in bone remodelling and reconstruction. MSCs due to their potential to differentiate into other lineages; EPCs induce neovascularisation within the construct. Both cell types respond to CYR61 treatment. Furthermore EPCs home to sides were CYR61 expression is detectable and both are induced by similar stimulators. Therefore CYR61 is a promising factor for tissue engineered bone reconstruction applications. WISP3 is expressed in cartilage in vivo and in chondrocytes in vitro. Loss of function mutations in the WISP3 gene are associated to the inherited human disease progressive pseudorheumatoid dysplasia (PPD), that is characterised by cartilage loss and bone and joint destruction. Since MSCs also express the protein, the aim of this study was to elucidate if recombinant protein targets MSCs. A migratory effect of WISP3 treatment on MSCs and osteogenic differentiated MSCs has been proven in this study. To elucidate if global gene expression patterns are influenced by WISP3, cells were treated with 0.5 µg/ml WISP3 and compared to untreated control MSCs. Gene expression study by using affymetrix technology revealed an induction of interferon inducible genes including CXCL chemokines and members of the TNFSF family. Reevaluation by RT-PCR on identical RNA and an additional time series confirmed the results. Although no established cartilage associated genes were detected as regulated genes within this 24h treatment, anti-angiogenic and immunosuppressive genes indicate a protective role of WISP3 for the cartilage, which is sensitive to inflammatory processes. Both CCN-proteins CYR61 and WISP3 are valuable for the musculoskeletal system. This and previous studies revealed the role of CYR61 for osteogenesis and angiogenesis of tissue engineered applications. WISP3 is responsible for development, protection and maintenance of cartilage. Therefore further studies with the proteins in the musculoskeletal system are of high relevance.}, subject = {Endothel}, language = {en} } @phdthesis{Thudium2007, author = {Thudium, Marcus O.}, title = {Die Wirkung von Allgemeinan{\"a}sthetika auf die Prostacyclinproduktion in prim{\"a}ren humanen Nabelschnurendothelzellen (HUVEC)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27019}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Viele im klinischen Alltag verwendete volatile An{\"a}sthetika verursachen w{\"a}hrend der Narkose eine Vasodilatation. In dieser Hinsicht w{\"a}re es interessant, zu Untersuchen, ob volatile An{\"a}sthetika die Prostacyclinbildung in Endothelzellen beeinflussen k{\"o}nnen. F{\"u}r diese Untersuchungen wurden prim{\"a}re humane Endothelzellen aus der Nabelschnurvene (HUVEC) isoliert und in Zellkulturen kultiviert. Diese Zellen zeigen nach Zugabe von Histamin eine Dosis- und Zeitabh{\"a}ngige Prostacyclinbildung. Entscheidend f{\"u}r diese Prostacyclinbildung ist die Ca2+-Freisetzung aus intrazellul{\"a}ren Speichern. Die dosisabh{\"a}ngige Untersuchung von Halothan auf die Prostacyclinbildung zeigte eine signifikante Stimulation der Prostacyclinbildung von 33,8\% bei einer klinisch relevanten Konzentration von 1 Vol.\%. Diese stimulierende Wirkung von Halothan auf die Prostacyclinbildung k{\"o}nnte einen Beitrag zu der in vivo beobachteten vasodilatierenden Wirkung des An{\"a}sthetikums leisten. Eine {\"a}hnliche stimulierende Wirkung wurde auch f{\"u}r Isofluran beobachtet, obwohl der stimulierende Effekt auf die Prostacyclinbildung keine statistische Relevanz erreichte. H{\"o}here supraklinische Konzentrationen der beiden An{\"a}sthetika hemmen allerdings signifikant die Prostacyclinbildung. Die Aktivierung der Proteinkinase C in den HUVEC Zellen hat keinen signifikanten Einfluss auf die Histamin-induzierte Prostacyclinbildung. Dieses Ergebnis macht eine stimulierende Wirkung der volatilen An{\"a}sthetika auf die Prostacyclinbildung mittels Proteinkinase C-Aktivierung unwahrscheinlich. Die Stimulation der NO-Signalweges mittels Natrium-Nitroprussid in den HUVEC Zellen verursachte eine signifikante Hemmung der Histamin-induzierten Prostacyclinbildung. Andererseits f{\"u}hrte die Hemmung des NO-Signalwegs mit L-NAME nicht zu einer signifikanten Zunahme der Prostacyclinbildung. Eine m{\"o}gliche Hemmung des NO-Signalwegs durch volatile An{\"a}sthetika kann daher in HUVEC Zellen nicht durch vermehrte Prostacyclinbildung kompensiert werden.}, subject = {Prostacyclin}, language = {de} } @phdthesis{Baumer2008, author = {Baumer, Yvonne}, title = {Die Rolle und Mechanismen der GTPasen Rac 1 und Rho A in der Regulation der Endothelbarriere}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-33471}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband das Innere der Blutgef{\"a}ße aus und wirken als Barriere zwischen Blut und Interstitium. Entz{\"u}ndungen und Erkrankungen wie Lungen{\"o}dem oder Arteriosklerose sind gekennzeichnet durch einen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Erste Untersuchungen deuten auf eine bedeutende Rolle der GTPasen der Rho-Familie mit den Hauptvertretern Rho A, Rac 1 und Cdc42 als Regulatoren der Endothelbarriere hin. Bez{\"u}glich der Regulation der Endothelbarriereintegrit{\"a}t werden den GTPasen Rho A und Rac 1 meist antagonistische Funktionen zugeschrieben. In einem ersten Teil dieser Dissertation wurde daher die Funktion der Rho-GTPasen Rho A, Rac 1 und Cdc42 f{\"u}r die Endothelbarriere in verschiedenen Endothelien untersucht. Hierzu wurden drei mikrovaskul{\"a}re Endothelzelltypen verschiedenen Ursprungs sowie makrovaskul{\"a}re Endothelzellen der Pulmonalarterie mit GTPase-aktivierenden oder inaktivierenden bakteriellen Toxinen behandelt. Die Aktivierung von Rho A resultierte in allen Endothelzelltypen mit Ausnahme der mikrovaskul{\"a}ren myokardialen Endothelzellen in einem Zusammenbruch der Endothelbarriere. Die Aktivierung von Rac 1 und Cdc42 f{\"u}hrte in allen Endothelzellarten zu einer Barrierestabilisierung. Dar{\"u}ber hinaus konnte in fast allen Endothelzelltypen durch pharmakologische Inhibition der Rho-Kinase eine Stabilisierung der Endothelbarriere induziert werden. Die Inaktivierung aller GTPasen sowie die alleinige Inaktivierung von Rac 1 f{\"u}hrte zu einem kompletten Zusammenbruch der Endothelbarriere in vitro. Zudem ergaben in vivo-Experimente an perfundierten Rattenmesenterien eine gesteigerte Permeabilit{\"a}t nach Inaktivierung von Rho A, Rac 1 und Cdc42. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die cAMP-vermittelte Stabilisierung der Endothelbarriere genauer charakterisiert und dabei der Einfluss gesteigerter cAMP-Spiegel auf die Aktivit{\"a}t von Rho-GTPasen in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen untersucht. Hierbei wurde die cAMP-Konzentration zum einen durch den Einsatz einer Kombination aus dem Adenylatzyklase-Aktivator Forskolin und dem Phosphodiesterase 4-Inhibitor Rolipram und zum anderen durch das cAMP-Analogon 8-pCPT-2'-O-Me-cAMP (O-Me-cAMP) gesteigert. O-Me-cAMP stellt hierbei einen selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap 1-Signalweges dar, wohingegen Forskolin/Rolipram durch die generelle cAMP-Steigerung zus{\"a}tzlich die durch Proteinkinase A (PKA) vermittelten Signalwege stimuliert. Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstandes zeigten nach cAMP-Anstieg in beiden F{\"a}llen eine Barrierestabilisierung, die mit den Effekten einer Aktivierung von Rac 1 vergleichbar waren. Dies ging mit Ver{\"a}nderungen der Organisation und der Morphologie von Zell-Zell-Kontakten einher. Zus{\"a}tzlich kam es nach cAMP-Steigerung zu einer gesteigerten Rac 1-Aktivierung ohne Beeinflussung der Rho A-Aktivit{\"a}t. Dar{\"u}ber hinaus zeigten Endothelzellen nach cAMP-Anstieg die Bildung eines corticalen Aktinrings und verminderte Stressfaserbildung, was typische Indizien einer Aktivierung von Rac 1 sind. Um die Rolle von Rac 1 n{\"a}her zu untersuchen, wurden Rac 1-Inhibitionsstudien durchgef{\"u}hrt. Die pharmakologische Inhibition der Rac 1-Aktivit{\"a}t resultierte in einer verminderten Endothelbarriereintegrit{\"a}t. F{\"u}r beide cAMP-steigernden Mediatoren kann nach Kombinationsstudien angenommen werden, dass die durch cAMP-Steigerung vermittelten barrierestabilisierenden Effekte durch Rac 1 vermittelt zu sein scheinen. Somit kann aus den Untersuchungen des zweiten Teils dieser Arbeit geschlussfolgert werden, dass cAMP eine gesteigerte Endothelbarrierefunktion sowohl {\"u}ber PKA- als auch {\"u}ber Epac/Rap 1-abh{\"a}ngige Rac 1-Aktivierung vermittelt. Um die Rolle der Rho-GTPasen und von cAMP w{\"a}hrend einer Barrieredestabilisierung zu untersuchen, wurde im dritten Teil Thrombin als barrieredestabilisierender physiologischer Mediator in humanen dermalen mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen genutzt. Thrombin-Gabe f{\"u}hrte zu einem reversiblen Zusammenbruch der Endothelbarriere. Zu diesen Zeitpunkten kam es zu einer signifikanten Inhibition von Rac 1 und einer deutlichen Aktivierung von Rho A. Erst nach 15 min fielen die gesamtzellul{\"a}ren cAMP-Spiegel ab. Innerhalb von 60 min erholte sich die Endothelbarriere und Rac 1- bzw. Rho A-Aktivit{\"a}ten sowie der cAMP-Spiegel erreichten wieder ihr Ausgangsniveau. Vorinkubation der Endothelzellen mit beiden cAMP-steigernden Mediatoren inhibierte den Thrombin-induzierten Barriere-zusammenbruch ebenso wie die Thrombin-vermittelten Ver{\"a}nderungen der Rac 1- und Rho A-Aktivit{\"a}ten. Auch in diesem Zusammenhang durchgef{\"u}hrte Rac 1-Inhibitionsstudien deuten darauf hin, dass die Hemmung der Thrombineffekte durch cAMP-Steigerung u.a. durch Aktivierung von Rac 1 vermittelt wird.}, subject = {Endothelbarriere Rho-GTPasen}, language = {de} } @phdthesis{Johne2008, author = {Johne, Julia}, title = {Pathologische Aktivierung des Gerinnungsfaktors XII - Heparin-Protamin-Komplikationen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-30311}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Protamin antagonisiert die antikoagulierende Wirkung von Heparin. Nach intraven{\"o}ser Protaminapplikation treten als h{\"a}ufige unerw{\"u}nschte Wirkungen ein systemischer Blutdruckabfall, Herzfrequenzabfall sowie eine Erh{\"o}hung des pulmonalarteriellen Widerstandes auf. Die Protamin-assoziierten Nebenwirkungen sind zum Teil lebensbedrohlich. Der ihnen zugrunde liegende Mechanismus wurde in der vorliegenden Arbeit auf Zellkultur- und Gesamttierebene analysiert sowie m{\"o}gliche Therapieoptionen aufgezeigt. Heparin-Protamin-Komplexe aktivieren auf Endothelzellen den Blutgerinnungsfaktor XII. Aktiver Faktor XII startet {\"u}ber sein Substrat Plasmakallikrein die Freisetzung des Peptidhormons Bradykinin aus hochmolekularem Kininogen. Funktions-inhibierende Antik{\"o}rper oder pharmakologische Inhibitoren von Plasmakallikrein oder Faktor XII blockierten die Heparin-Protamin induzierte Bradykininbildung auf Zellen. Stickstoffmonoxid-spezifische Fluorophore zeigten, dass Bradykinin-Bindung an Kinin B2 Rezeptoren die endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase aktiviert. B2 Rezeptorantagonisten blockierten die Heparin-Protamin induzierte Stickstoff-monoxidbildung. Die intraven{\"o}se Infusion von Protamin in heparinisierte Wildtypm{\"a}use senkte den systemischen Blutdruck und die Herzfrequenz. Im Gegensatz dazu waren Faktor XII und B2 Rezeptor Gen-defiziente M{\"a}use oder Tiere, die Faktor XII Inhibitoren oder B2 Rezeptorantagonisten infundiert bekamen, vor Heparin-Protamin-Effekten gesch{\"u}tzt. Mit dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass Heparin-Protamin-Komplikationen durch eine Faktor XII-getriebene Bradykininbildung verursacht werden. Eine Blockade der Bradykininbildung oder -wirkung er{\"o}ffnet eventuell eine M{\"o}glichkeit, die Heparin-Protamin-Nebenwirkungen auch beim Patienten zu therapieren.}, subject = {Blutgerinnung}, language = {de} } @phdthesis{Hoeber2008, author = {H{\"o}ber, Sarah}, title = {Korrektur der altersbedingten Reduktion von Zahl und Funktion endothelialer Progenitorzellen durch Wachstumshormonbehandlung : Rolle des Insulin-like growth factor-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29710}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Im Alter reduziert sich die Anzahl und Funktion zirkulierender endothelialer Pro-genitorzellen (EPC). Gleichzeitig sinken die Spiegel des Insulin-like growth fac-tor-1 (IGF-1), und das Risiko, arteriosklerotische L{\"a}sionen auszubilden, steigt. Unsere Daten weisen auf einen direkten Zusammenhang zwischen Alter, IGF-1-Spiegeln sowie Zahl und Funktion zirkulierender EPC hin. IGF-1 stimuliert nicht nur die Angiogenese, sondern besitzt auch vasoprotektive Eigenschaften. In dieser Studie wurde die Anzahl und Funktion der EPC ge-sunder m{\"a}nnlicher Probanden (n=16) vor und nach 10t{\"a}giger Behandlung mit humanem rekombinantem Wachstumshormon (0,4 mg s.c./Tag) untersucht. Als Kontrollgruppe dienten junge Studienteilnehmer (n=10). Sowohl ihre IGF-1-Spiegel (223,1±15,7 ng/ ml vs 126,0±7,2 ng/ml) als auch die Anzahl zirkulieren-der CD133+/VEGF-2+ EPC waren im Vergleich mit der {\"a}lteren Teilnehmergrup-pe h{\"o}her. Zus{\"a}tzlich zeigten sich eine bessere EPC-Funktion und eine h{\"o}here Telomeraseaktivit{\"a}t. Die Behandlung mit Wachstumshormon erh{\"o}hte die IGF-1-Spiegel und die Anzahl der zirkulierenden EPC bei den {\"a}lteren Probanden deut-lich. Auch zeigten sie eine erh{\"o}hte F{\"a}higkeit, Kolonien zu bilden und eine ver-mehrte Migrationskapazit{\"a}t. Außerdem war der Einbau in gef{\"a}ß{\"a}hnliche Strukturen durch Wachstumshormon- behandlung verbessert und die Telomeraseakti-vit{\"a}t mit der jungen Kontrollgruppe vergleichbar. In vitro-Untersuchungen zeigten, daß Expression, Phosphorylierung und Aktivi-t{\"a}t der endothelialen NO-Synthase (eNOS) in EPC von IGF-1 mittels des IGF-1-Rezeptors stimuliert werden. IGF-1 erh{\"o}ht in vivo und in vitro die Funktion der EPC {\"u}ber den IGF-1-Rezeptor sowie den Phosphatidyl-Inositol-3- Kinase (PI3K)/Akt-Signalweg. Die durch Wachstumshormon vermittelte Erh{\"o}hung von IGF-1 k{\"o}nnte eine neue Therapiestrategie zur Verminderung vaskul{\"a}rer Defekte bei Patienten mit ver-minderter Anzahl und Funktion von EPC darstellen. Weitere Untersuchungen sowie klinische Studien sollten durchgef{\"u}hrt werden.}, subject = {Arteriosklerose}, language = {de} } @phdthesis{Rauchfuss2008, author = {Rauchfuß, Steffen}, title = {Der Einfluss des Insulins auf die Thrombozyten und auf die Wechselwirkung zwischen den Blutpl{\"a}ttchen und dem Endothel}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28432}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Unter physiologischen Bedingungen spielen die Thrombozyten oder Blutpl{\"a}ttchen eine zentrale Rolle bei der Erhaltung der H{\"a}mostase. Indem sie in Blutgef{\"a}ßen besch{\"a}digte Bereiche erkennen und sich dort gezielt anheften k{\"o}nnen, verhindern sie das Austreten von Blut in subendotheliale Bereiche und halten eine Blutung gering. Intrazellul{\"a}re Signalmolek{\"u}le kontrollieren das Zusammenspiel der Pl{\"a}ttchenagonisten und der dazugeh{\"o}rigen Rezeptoren und regulieren somit die Aktivierung der Blutpl{\"a}ttchen. Verschiedene vorangegangene Publikationen demonstrierten sowohl aktivierende als auch inhibierende Effekte des Insulins auf die Aktivierung, Adh{\"a}sion und Aggregation der Blutpl{\"a}ttchen. Diese durch das Insulin hervorgerufenen Effekte sollen haupts{\"a}chlich {\"u}ber den cGMP und cAMP Signalweg sowie {\"u}ber die Aktivierung von eNOS durch Insulin in den Blutpl{\"a}ttchen wirken. Unsere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, daß ein akuter, durch das Insulin hervorgerufener Effekt auf die Blutpl{\"a}ttchen sowohl unter physiologischen wie auch unter pathologischen Glukosekonzentrationen nicht nachweisbar ist. Insulin zeigte keine Wirkung auf die intrazellul{\"a}ren Signalmolek{\"u}le PKB, VASP, P38 und ERK, welche in der Aktivierung/Hemmung der Blutpl{\"a}ttchen eine wichtige Rolle spielen. Gleichfalls blieb eine Wirkung auf die Aggregation der Blutpl{\"a}ttchen und Aktivierung des Oberfl{\"a}chenrezeptors Integrin \&\#945;IIb\&\#946;3 sowie die Expression von P-Selektin auf der Oberfl{\"a}che der Thrombozyten nach der Stimulation durch Insulin aus. Auch konnte der Insulinrezeptor durch uns auf der Oberfl{\"a}che der Thrombozyten weder in seiner unphosphorylierten, noch in seiner phosphorylierten Form nach der Stimulation mit Insulin nachgewiesen werden. Zusammen mit dem Fehlen eines direkten, akuten Insulin-abh{\"a}ngigen Effekts auf die Thrombozyten l{\"a}ßt dies auf das Fehlen eines funktionell aktiven Insulinrezeptors auf der Oberfl{\"a}che der Thrombozyten schließen. Wir konnten zeigen, daß eNOS in den Blutpl{\"a}ttchen nicht vorhanden und damit seine in anderen Publikationen beschriebene Aktivierung durch Insulin in den Thrombozyten nicht gegeben ist. Der von uns und in anderen Publikationen verwendete Antik{\"o}rper gegen phospho-eNOS erkennt vielmehr ein anderes Protein gleicher Gr{\"o}ße, wie wir im Kontrollexperiment mit eNOS-/- knockout M{\"a}usen zeigen konnten. Im Flußkammerexperiment konnte ein indirekter insulinabh{\"a}ngiger Effekt auf die Adh{\"a}sion der Thrombozyten an das Endothel und ihre Bildung von Aggregaten beobachtet werden. Die Gabe von pathologischen Insulinmengen f{\"u}hrte zu einem Anstieg der NO Sekretion durch das Endothel, welches hemmend auf die Adh{\"a}sion und Aggregation der Thrombozyten wirkte.}, subject = {Thrombozyt}, language = {de} } @phdthesis{Blecharz2009, author = {Blecharz, Kinga Grażyna}, title = {Molekulare Ziele der Glukokortikoidbehandlung unter verschiedenen pathophysiologischen Bedingungen in einem in vitro Modell der Blut-Hirn-Schranke}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57256}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Integrit{\"a}t der Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist bei vielen Erkrankungen des humanen zentralen Nervensystems (ZNS) beeintr{\"a}chtigt. Unter verschiedenen neuroinflammatorischen Bedingungen, wie bei zerebralen Isch{\"a}mien, Traumata, Hirntumoren oder der Multiplen Sklerose (MS), kommt es zum Verlust der protektiven Schrankenfunktion. Zu den ersten Anzeichen des BHS-Zusammenbruchs z{\"a}hlt der Verlust der Zell-Zell-Adh{\"a}sion: der Adh{\"a}rens- und Occludenskontakte. Therapeutische Maßnahmen dieser Krankheiten beinhalten Behandlungen mit Glukokortikoiden (GCs), wobei der Mechanismus und die Wirkungsweise dieser Substanzen bis heute nicht vollkommen aufgekl{\"a}rt sind. In der zerebralen Hirnendothelzelllinie cEND [Forster C, Silwedel C, Golenhofen N, Burek M, Kietz S, Mankertz J \& Drenckhahn D. (2005). Occludin as direct target for glucocorticoid-induced improvement of blood-brain barrier properties in a murine in vitro system. J Physiol 565, 475-486] wurde eine Funktionsverbesserung der Endothelbarriere durch die Expressionerh{\"o}hung von Occludin nach GC-Behandlung bereits analysiert. Daraufhin wurden andere Kandidaten des apikalen Junktionssystems gesucht, die positiv auf GC-Gabe ansprechen. Der erste Teil der Arbeit pr{\"a}sentiert den positiven Einfluss der Dexamethason-Behandlung auf die Expression des Adh{\"a}renskontakt-Proteins VE- (Vascular-Endothelial) Cadherin in cEND-Zellen. Dabei wurde eine Reorganisation des Zytoskeletts, eine verst{\"a}rkte Verankerung des VE-Cadherins an das Zytoskelett, sowie eine einhergehende Morphologie{\"a}nderung der behandelten Zellen beobachtet. Untersuchungen der Transkriptionsaktivierung des VE-Cadherin-Promoters nach Dexamethason-Behandlung, wiesen auf einen indirekten Steroid-Effekt hin, der zu einer Erh{\"o}hung der VE-Cadherin-Proteinsynthese f{\"u}hrte. Somit sind GCs wichtig f{\"u}r die Proteinsynthese und -organisation beider Kontaktproteinarten: der Adh{\"a}rens- und Occludenskontakte in mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen. Die Beeintr{\"a}chtigung der BHS-Integrit{\"a}t mit Ver{\"a}nderungen der Occludenskontaktexpression z{\"a}hlt zu den fr{\"u}hen Ereignissen bei der Entstehung einer Inflammation des ZNS, wie beispielsweise bei der MS. Im zweiten Teil der Dissertation wurde die Herunterregulation von Occludenskontaktproteinen in der cEND-Zelllinie untersucht. Dabei wurden cEND-Zellen mit Seren von Patienten, die sich in zwei verschiedenen Stadien der MS befanden, behandelt: in der akuten Exazerbationsphase oder der Remissionsphase, und auf die Protein- und Genexpression mit und ohne Dexamethasons-Behandlung untersucht. Es konnte ein negativer Effekt auf den Barrierewiderstand und die Occludenskontaktexpression, sowie eine erh{\"o}hte MMP-9-Genexpression nach Krankheitssereninkubation gezeigt werden. Die Dexamethason-Behandlung ergab eine geringe, aber keine vollst{\"a}ndige Rekonstitution der Barrierefunktion. Anhand dieser Studie konnte jedoch erstmals eine Erniedrigung der Protein- und mRNA-Synthese von Claudin-5 und Occludin in Remissionspatientenseren inkubierten cEND-Zellen demonstriert werden. Somit k{\"o}nnten diese Erkenntnisse zur Pr{\"a}diagnose einer bevorstehenden Exazerbationsphase der MS eingesetzt werden. Eine Langzeit-GC-Behandlung f{\"u}hrt zu zahlreichen Nebenwirkungen, u. a. zum Bluthochdruck, welcher aufgrund einer eingeschr{\"a}nkten Produktion des vasodilatativen Faktors Stickstoffmonoxid, NO, im myokardialen Endothel hervorgerufen wird. Ver{\"a}nderungen in der NO-Produktion, wie auch anderer Faktoren der NO-Signalkaskade in der myokardialen Endothelzelllinie MyEND unter Einfluss von Dexamethason standen im Zentrum des dritten Teils dieser Arbeit. W{\"a}hrend keine Ver{\"a}nderungen in der Expression der endothelialen NO-Synthase, eNOS, nach GC-Behandlung gezeigt werden konnten, wurden repressive Einfl{\"u}sse von Dexamethason auf die Enzymaktivit{\"a}t der eNOS in MyEND-Zellen untersucht. GC-Gabe f{\"u}hrte zur einer herabgesetzten Synthese des essenziellen Co-Faktors der eNOS, des Tetrahydrobiopterins, BH4, sowie zu einer Herunterregulation der GTP-Cyclohydrolase-1 (GTPCH-1), des geschwindigkeitsbestimmenden Enzyms der BH4-Produktion. Im Gegensatz zu bisherigen Ergebnissen anderer Arbeitsgruppen, konnte in der vorliegenden Studie belegt werden, dass die Herunterregulation der GTPCH-1 mRNA-Level auf den Liganden-abh{\"a}ngigen proteasomalen Abbau des Glukokortikoid-Rezeptors (GR) zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Das 26S-Proteasom moduliert die GR-abh{\"a}ngige Genexpression durch Kontrolle des Umsatzes und des Recyclings des Rezeptors selbst, wodurch eine regulierte Hormonresponsivit{\"a}t gew{\"a}hrleistet wird. Die Aufhebung des Liganden-abh{\"a}ngigen Abbaus des GR-Proteins durch gezielte Proteasominhibition, sowie durch eine {\"U}berexpression des ubiquitinylierungsdefekten GR-Konstruktes, K426A-GR, in Dexamethason-behandelten MyEND-Zellen resultierte in einer Erh{\"o}hung der GTPCH-1-Expression, sowie einer gesteigerten eNOS-Aktivit{\"a}t. Die hier beschriebenen Ergebnisse erlauben einen innovativen Einblick in die Erkenntnisse zur GC-vemittelten Hypertonie. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass GC-Behandlungen von mikrovaskul{\"a}ren Hirnendothelzellen zu einer Stabilisierung der Endothelbarriere f{\"u}hren. Unter pathologischen Bedingungen, wie der MS, wird der protektive GC-Effekt durch andere Faktoren beeintr{\"a}chtigt}, subject = {Blut-Hirn-Schranke}, language = {de} } @phdthesis{MuellerMarschhausen2009, author = {M{\"u}ller-Marschhausen, Katharina}, title = {Einfluss von hydrostatischem Druck auf die Integrit{\"a}t des endothelialen Zellverbands}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52039}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband die Blutgef{\"a}ße aus und bilden so eine Barriere zwischen Blut und Interstitium. Der Austausch von Fl{\"u}ssigkeit und Makromolek{\"u}len {\"u}ber diese Barriere wird durch die transzellul{\"a}re und parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t reguliert. Die parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t ist von der Integrit{\"a}t der interzellul{\"a}ren endothelialen Junktionen abh{\"a}ngig. Eine Schw{\"a}chung der Adh{\"a}sion und {\"O}ffnung der Tight Junctions bedingt unweigerlich einen Anstieg der Permeabilit{\"a}t, die bei verschiedenen pathologischen Bedingungen, z.B. inflammatorischen {\"O}demen und allergischem Schock, lebensbedrohlich werden kann. Unter physiologischen Be-dingungen ist das Endothel verschiedenen mechanischen Stimuli wie Scherstress durch den Blutfluß, zyklischer Dehnung durch die Wandspannung und hydrostatischem Druck durch den Blutdruck ausgesetzt. Da die Effekte des hydrostatischen Drucks auf die Biologie der Endothelzelle weitgehend unverstanden sind, sollte in der vorliegenden Arbeit der Einfluss des physiologischen hydrostatischen Drucks auf die Integrit{\"a}t des endothelialen Zellverbands n{\"a}her untersucht werden. Sowohl in mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen als auch in makro-vaskul{\"a}ren Endothelzellen wurde gefunden, dass hydrostatischer Druck von 5-15 cmH2O, wie er typischerweise in Blutkapillaren in vivo herrscht, einen protektiven Einfluss auf die Endothelbarriere gegen{\"u}ber permeabilit{\"a}tssteigernden Einfl{\"u}ssen vermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass eine extrazellul{\"a}re Depletion von Ca2+ durch EGTA zu einem Verlust von VE-Cadherin aus den endothelialen Junktionen mit L{\"u}ckenbildung zwischen den Zellen f{\"u}hrt (dargestellt durch Immunfluoreszenz) und dass dieser Effekt durch die gleichzeitige Applikation eines hydrostatischen Drucks von 15 cmH2O weitgehend verhindert werden konnte. Auch die durch Cytochalasin D induzierte Actindepolymerisation und interzellul{\"a}re L{\"u}ckenbildung sowie die Dissoziation der Zellkontakte und Zellabl{\"o}sung nach Zugabe des Ca2+/Calmodulin-Antagonisten Trifluperazin und die Thrombin-induzierte Zelldissoziation konnten durch gleichzeitige Druckexposition von 15 cmH2O inhibiert werden. Dar{\"u}berhinaus konnte mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik gezeigt werden, dass hydrostatischer Druck die Haftung von mit VE-Cadherin beschichteten Mikroperlen an der endothelialen Zelloberfl{\"a}che sowohl in Abwesenheit von extrazellul{\"a}rem Ca2+ als auch unter Einfluss von Cytochalasin D und Trifluperazin nahezu unvermindert erm{\"o}glichte, w{\"a}hrend ohne hydrostatischen Druck die Mikroperlen unter diesen Bedingungen (Ca2+-Depletion, Cytochalasin D, Trifluperazin) nicht mehr hafteten. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde untersucht, welche Mechanismen an den druckvermittelten Signalwegen beteiligt sein k{\"o}nnten. Es ist bekannt, dass cAMP und auch die Mitglieder der Rho-GTPasen-Familie Endothelbarriere-stabilisierende Funktionen haben. Es konnten jedoch keine signifikanten Ver{\"a}nderungen der cAMP-Konzentrationen sowie der Rho A- und Rac 1-Aktivit{\"a}t in makrovaskul{\"a}ren Endothelzellen unter hydrostatischem Druck von 15 cmH2O innerhalb von 45 Minuten nachgewiesen werden. Da Caveolin-1 in der Literatur eine Rolle in der Mechanotransduktion von zyklischer Dehnung und Scherstress zugesprochen wird, wurden im Labor generierte Endothelzellen aus Caveolin-1-defizienten M{\"a}usen untersucht. Caveolin-1 stabilisiert plasmalemmale Invaginationen, die Caveolae, die eine Vielzahl an Molek{\"u}len mit signalgebenden und -weiterleitenden Funktionen beherbergen. In Caveolin-1-defizienten Endothelzellen war hydrostatischer Druck nicht in der Lage eine Destabilisierung des endothelialen Zellrasens durch Cytochalsin D, Trifluperazin und EGTA zu unterdr{\"u}cken. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben gezeigt, dass ein physiologischer hydrostatischer Druck zur Erhaltung der endothelialen Integrit{\"a}t und ihrer Barrierefunktion beitr{\"a}gt und Caveolin-1-vermittelte Mechanismen bei der Mechanotransduktion des hydrostatischen Drucks eine Rolle spielen.}, subject = {Endothel}, language = {de} } @phdthesis{Schroettle2009, author = {Schr{\"o}ttle, Angelika}, title = {Die Inhibition der Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen durch endotheliales Stickstoffmonoxid}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54411}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle der endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase in Hinblick auf die Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen bei der spontanen Arterioskleroseentwicklung zu untersuchen. Apolipoprotein E knockout-M{\"a}use und Apolipoprotein E knockout/endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase knockout-M{\"a}use dienten dabei als genetisches Modell. Durch IVM-, Real-time PCR-, Western Blot und immunhistochemische Versuche konnte gezeigt werden, dass apoE/eNOS dko-Tiere im Vergleich zu apoE ko-Kontrollen signifikant erh{\"o}hte L/E-Interaktionen, eine verst{\"a}rkte endotheliale Adh{\"a}sionsmolek{\"u}lexpression und eine gesteigerte Makrophagen-Infiltration in die Gef{\"a}ßwand aufweisen. Duplexsonographisch vergleichbare Widerstands-Indices bei beiden Genotypen belegen eine {\"a}hnliche H{\"a}modynamik und schließen ver{\"a}nderte Flussbedingungen als Ursache der erh{\"o}hten L/E-Interaktionen aus. Zusammenfassend kann man sagen, dass die verminderte NO-Produktion in apoE/eNOS dko-M{\"a}usen die gesteigerten Leukozyten-Endothelzell-Interaktionen in diesem Modell bedingt und andere Quellen vaskul{\"a}ren Stickstoffmonoxids, genauer gesagt nNOS und iNOS, dies nicht zu kompensieren verm{\"o}gen. {\"U}berraschenderweise nahm die eNOS-Deletion keinen Einfluss auf die Thrombozyten-Endothelzell-Interaktionen, was gegen eine bedeutende Rolle von Blutpl{\"a}ttchen bei der beschleunigten Arterioskleroseentwicklung von apoE/eNOS dko-M{\"a}usen spricht.}, subject = {Arteriosklerose}, language = {de} } @phdthesis{Schultheiss2009, author = {Schultheiß, Maximilian}, title = {Entkopplung der endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase hemmt die Mobilisation und Funktion endothelialer Progenitorzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35835}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Eine Sch{\"a}digung des Endothels ist fr{\"u}h nachweisbar in der Pathogenese kardiovaskul{\"a}rer Erkrankungen. Beim Diabetes mellitus f{\"u}hrt die Entkopplung der endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase (eNOS) durch Bildung von Superoxidanionen (O2-) anstatt von Stickstoffmonoxid (NO) zu einer gesteigerten Produktion an reaktiven Sauerstoffradikalen (ROS) und zu einer Sch{\"a}digung des Endothels. Bei der Endothelregeneration spielen die k{\"u}rzlich entdeckten endothelialen Progenitorzellen (EPCs) eine entscheidende Rolle. F{\"u}r deren Mobilisierung und volle Funktionalit{\"a}t ist die eNOS von essentieller Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurde die Hypothese untersucht, daß die beim Diabetes mellitus bekannte Entkopplung der eNOS auch eine wichtige Rolle bei der verminderten Mobilisierung und Dysfunktion von EPCs spielen k{\"o}nnte. Bei Patienten mit Typ-II Diabetes waren die EPC-Spiegel im Blut deutlich vermindert, die EPCs von diabetischen Patienten produzierten mehr O2- und ihre Funktion war im Vergleich zu den EPCs von Kontrollen eingeschr{\"a}nkt. Die gest{\"o}rte Funktion der EPCs ließ sich durch eine Blockade der NOS mit NG-nitro-L-Arginin (L-NNA) zu einem großen Teil wiederherstellen. Gleichzeitig war dies auch mit einer verminderten O2--Produktion verbunden. In kultivierten EPCs f{\"u}hrte die Inkubation mit Glukose zu einer vermehrten O2-- Produktion und einer verminderten Migrationsf{\"a}higkeit. Die Proteinkinase C scheint hierbei mechanistisch {\"u}ber eine Aktivierung der NADPH-Oxidase (NOX) von Bedeutung zu sein. Die durch Glukose hervorgerufene gesteigerte O2--Generierung resultiert in verminderten intrazellul{\"a}ren Tetrahydrobiopterin (BH4) -Spiegeln, dem wahrscheinlich entscheidenden pathophysiologischen Mechanismus bei der eNOS-Entkopplung. Nach exogener Zufuhr von BH4 kam es zu einer signifikanten Funktionsverbesserung der EPCs und einer deutlich verminderten O2--Produktion. Im Tiermodell des Diabetes wurden EPC-mobilisierende Mechanismen untersucht. Bei Ratten wurde durch Streptozotozininjektion ein Typ-I-Diabetes hervorgerufen. Bei diesen Tieren konnten ebenso wie bei den diabetischen Patienten verminderte EPC-Spiegel nachgewiesen werden. Ursache hierf{\"u}r k{\"o}nnte eine Entkopplung der eNOS im Knochenmark sein. Hier zeigte sich eine gesteigerte O2--Produktion, welche durch eine NOS-Blockade mittels L-NNA teilweise reversibel war. Wahrscheinlich sind die auf die Entkopplung der eNOS zur{\"u}ckzuf{\"u}hrende verminderte EPC-Mobilisierung und -Funktion mitbestimmende Faktoren in der Pathogenese von vaskul{\"a}ren Komplikationen beim Diabetes mellitus.}, subject = {Diabetes mellitus}, language = {de} } @phdthesis{Widmann2010, author = {Widmann, Maren}, title = {Einsatz des Excimer-Lasers zur Pr{\"a}paration von Spendertransplantaten f{\"u}r die posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56028}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In dieser Arbeit wurde die Tauglichkeit des Excimer-Lasers zur Pr{\"a}paration von Spendertransplantaten f{\"u}r die posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik ex vivo untersucht. Von besonderem Interesse war daher der Effekt des Lasers auf die stromale Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit und das Endothel des Transplantates. Material und Methoden: Zur Untersuchung wurden frisch enukleierte Schweinebulbi zun{\"a}chst vor und nach einer Epithelabrasio mittel OLCR pachymetrisch vermessen. Die Korneae der Bulbi wurden dann unter standardisierten Bedingungen einer Excimer-Laserablation unterzogen und nach erneuter pachymetrischer Vermessung einer der Untersuchungsgruppen zugeordnet. Nach Pr{\"a}paration eines Hornhautlentikels, wie f{\"u}r eine posteriore lamell{\"a}re Transplantation erfolgte f{\"u}r 63 Pr{\"a}parate eine Alizarinrot-Trypanblau-Doppelf{\"a}rbung, f{\"u}r 10 Pr{\"a}parate eine Inkubation f{\"u}r 48 Std. in Kulturmedium, um danach einen Sp{\"a}tschaden beurteilen zu k{\"o}nnen, f{\"u}r 12 Pr{\"a}parate eine Fixation f{\"u}r die histologische bzw. f{\"u}r 6 Pr{\"a}parate ein Fixation f{\"u}r die rasterelektronenmikroskopische Untersuchung. Ergebnisse: Die Beurteilung der Endothelvitalit{\"a}t ergab, dass der Schaden der gelaserten Lentikel der Restdicken 50 bis 400 µm (n = 54) mit im Mittel 7,1\% untereinander nicht signifikant unterschiedlich war (p > 0,05). Bei bis zur Perforation behandelten Lentikeln wurde das Signifikanzniveau mit im Mittel 62,8 \% Schaden (p < 0,05) allerdings erreicht, da eine erhebliche Endothelsch{\"a}digung zu finden war. Die Endothelvitalit{\"a}t der Restdicken 50 bis 400 µm war am Pr{\"a}parat zentral und peripher gleichermaßen gegeben (p > 0,05). Das Signifikanzniveau mit p < 0,05 wurde erreicht beim Vergleich der gelaserten Lentikel (7,1\% Schaden) mit der unbehandelten Kontrollgruppe (0,6\% Schaden). Ebenfalls bei der Beurteilung des Sp{\"a}tschadens der Endothelvitalit{\"a}t zeigte sich ein signifikanter Unterschied zwischen der Kontroll- und der Lasergruppe (p < 0,05). Allerdings war der Sp{\"a}tschaden der Lasergruppe im Vergleich mit dem Sofortschaden der Lasergruppe nicht signifikant gr{\"o}ßer (p > 0,05). Es zeigten sich keine histologischen Unterschiede zwischen den Hornhautlentikeln die mittels Excimer-Laser-Ablation pr{\"a}pariert worden waren und den nichtbehandelten Kontrollhornh{\"a}uten Die Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit des Stromas stellte sich im Rasterelektronenmikroskop unabh{\"a}ngig von der Tiefe der Laserablation einheitlich dar. Diskussion: Die Laser-Pr{\"a}paration k{\"o}nnte im Vergleich zu den herk{\"o}mmlich Methoden eine weitere, ggf. schonendere M{\"o}glichkeit darstellen, Pr{\"a}parate f{\"u}r eine posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik herzustellen. Die Vorteile eines solchen Vorgehens l{\"a}gen in einer besonders pr{\"a}zisen/kontrollierten Pr{\"a}parationstechnik, die eine exakte Wahl der Spenderlentikeldicke erm{\"o}glichen w{\"u}rde. Die Ergebnisse belegen die M{\"o}glichkeit mit dem Laser saubere, kontrollierte Ablationen bis 8,75 mm Durchmesser ohne in der Histologie oder Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit nachweisbaren Schaden durchzuf{\"u}hren, so dass aus diesen 8 mm große lamell{\"a}re Transplantate f{\"u}r eine posteriore lamell{\"a}re Keratoplastik trepaniert werden k{\"o}nnen. Selbst bei einer Restdicke deutlich unter 100 µm blieben dabei Sch{\"a}den aus. Auch die Endothelvitalit{\"a}t nach Laserablation war von der Ablationstiefe unabh{\"a}ngig und lag mit 7,1 \% noch in einem akzeptablen Bereich.}, subject = {Pr{\"a}paration}, language = {de} } @phdthesis{Reichert2010, author = {Reichert, Matthias Christian}, title = {Monomeres C-reaktives Protein erniedrigt die Aufnahme von acetyliertem LDL in humane Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48501}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Arteriosklerose mit ihren Folgeerkrankungen ist weltweit die Erkrankung mit der h{\"o}chsten Mortalit{\"a}t und einer hohen Morbidit{\"a}t. Chronische Inflammationsprozesse spielen eine zentrale Rolle in der Atherogenese. Akutphaseproteinen, insbesondere dem C-reaktiven Protein (CRP) kommen als Marker chronischer Inflammationsprozesse in der Pr{\"a}diktion kardiovaskul{\"a}rer Ereignisse eine besondere Bedeutung zu. Erh{\"o}hte CRP-Spiegel wurden in zahlreichen Studien als Risikofaktor f{\"u}r Arteriosklerose und ihre Folgeerkrankungen identifiziert. Inzwischen gibt es auch einige Hinweise, die eine Rolle von CRP {\"u}ber die Rolle als passiver Indikator hinaus als aktiven Teilnehmer in der Arteriosklerose aufzeigen. Oxidiertes LDL ist ebenso als Risikofaktor anerkannt, die Aufnahme in Endothelzellen ist ein wichtiger Teilschritt in der Pathogenese der Arteriosklerose. Acetyliertes LDL (acLDL) wurde als Modell f{\"u}r oxLDL gew{\"a}hlt. Wir konnten nun in der FACS-Analyse zeigen dass, sich die verschiedenen Konfigurationen von CRP, monomeres CRP (mCRP) und pentameres CRP(nCRP) in der Beeinflussung der Aufnahme von acLDL in Endothelzellen unterscheiden. M-CRP f{\"u}hrt zur Erniedrigung der Aufnahme, nCRP nicht. Dies best{\"a}tigte sich auch in der Immunfluoreszenzf{\"a}rbung, die auch eine deutlichen Abnahme der acLDLAufnahme unter Einfluss von mCRP in den Endothelzellen zeigte, nCRP bewirkte dies nach 1 und 8 Stunden Inkubation nicht. Es konnte hier also gezeigt werden, dass sich die beiden CRP-Konfigurationen in der Beeinflussung des oxLDL-Metabolismus unterscheiden. Um diesen Effekt n{\"a}her zu charakterisieren, untersuchten wir die Rolle der mutmaßlichen CRP-Rezeptoren auf Endothelzellen, CD16 und CD32. Sie konnten in Endothelzellen nicht nachgewiesen werden und Antik{\"o}rper gegen CD16 und CD32 hatten keinen Einfluss auf die LDL-Aufnahme in Endothelzellen. Wir konnten so zeigen, dass CD16 und CD32 (mit den Isoformen a,b und c), die als Rezeptoren f{\"u}r mCRP und nCRP gesehen werden, nicht exprimiert wurden und so nicht an den inhibitorischen Effekten von mCRP auf die acLDLAufnahme beteiligt sind. Wir schlagen daher vor, dass andere Rezeptoren und/oder nichtrezeptorvermittelte Signalwege, wie eine Interaktion mit der Zellmembran (wie beispielsweise mit Lipid rafts), an der Entstehung des mCRP-Effektes in Endothelzellen beteiligt sind. Weitere Untersuchungen sind noch n{\"o}tig, um den Effekt und seine Bedeutung in der Pathogenese der Arteriosklerose besser zu verstehen. Ansatzpunkte f{\"u}r zuk{\"u}nftige Forschungen sind beispielsweise die Signalkaskade von CRP mit seinen Konfigurationen, die Rezeptoren von CRP und die Herkunft von mCRP in vivo.}, subject = {Arteriosklerose}, language = {de} } @phdthesis{Heupel2010, author = {Heupel, Wolfgang-Moritz Felix}, title = {Role and modulation of cadherins in pathologic processes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52716}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Ca2+ dependent cell adhesion molecules (cadherins) are central for a variety of cell and tissue functions such as morphogenesis, epithelial and endothelial barrier formation, synaptic function and cellular signaling. Of paramount importance for cadherin function is their specific extracellular adhesive trans-interaction. Cadherins are embedded in a cellular environment of intracellular and extracellular regulators that modify cadherin binding in response to various physiological and pathological stimuli. Most experimental approaches used for studying cadherin interaction however lack a physiological proof of principle mostly by not investigating cadherins in their physiological environment. In the present cumulative dissertation, experimental approaches were applied to characterize and modulate vascular endothelial (VE)-cadherin and desmocadherin functions in the (patho-)physiological contexts of endothelial permeability regulation and disturbance of epidermal barrier function, which is typical to the blistering skin disease pemphigus, respectively. Whereas VE-cadherin is a key regulator of the endothelial barrier that separates the blood compartment from the interstitial space of tissues, desmosomal cadherins are crucial for maintenance of epidermal integrity and separation of the external environment from the body's internal milieu. Cadherin functions were both investigated in cell-free and cell-based conditions: by using biophysical single molecule techniques like atomic force microscopy (AFM), cadherin function could be investigated in conditions, where contributions of intracellular signaling were excluded. These experiments were, however, compared and combined with cell-based experiments in which cadherins of epidermal or endothelial cell cultures were probed by laser force microscopy (laser tweezers), fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) and other techniques. The autoimmune blistering skin diseases pemphigus foliaceus (PF) and pemphigus vulgaris (PV) are caused by autoantibodies directed against the extracellular domains of the desmosomal cadherins desmoglein (Dsg) 1 and 3, which are important for epidermal adhesion. The mechanism of autoantibody-induced cell dissociation (acantholysis) in pemphigus, however, is still not fully understood. For the first time, it is shown by AFM force spectroscopy that pemphigus autoantibodies directly inhibit Dsg3 adhesion by steric hindrance but do not inhibit adhesion of Dsg1. However, the full pathogenicity of the autoantibodies depended on cellular signaling processes, since autoantibodies targeting Dsg1 also resulted in loss of cadherin-mediated adhesion in cell-based experiments. However, two other signaling pathways that have been reported to be involved in pemphigus pathogenesis, i.e. epidermal growth factor receptor (EGFR) and c-Src activation, were not found to be important in this context. Furthermore, peptide-based modulators of cadherin functions were generated for Dsg1/3 and VE-cadherin. By comparing Dsg1, Dsg3 and VE-cadherin sequences to published X-ray structures of cadherin trans-interactions, specific amino acid sequences of the binding pockets of these cadherins were identified. Peptide versions of these motifs were synthesized and the antagonistic functions of these "single peptides" were validated by AFM force spectroscopy as well as by cell-based assays. By linking two single peptides in tandem, stabilization of cadherin bonds because of by cross-bridge formation between trans-interacting cadherins was demonstrated. Protective effects of tandem peptides were shown by partly preventing pemphigus autoantibody-induced acantholysis, or in the case of VE-cadherin, by stabilizing endothelial barrier properties against barrier disrupting agents like the Ca2+ ionophore A23187 and an inhibitory VE-cadherin antibody. Most importantly, VE-cadherin tandem peptides abolished microvascular hyperpermeability induced by the physiologic inflammatory agent tumor necrosis factor-α in the rat mesentery in vivo. Both classes of tandem peptides therefore can be considered as a starting point for the generation of potential therapeutic agents that might prevent cell dissociation in pemphigus and breakdown of the endothelial barrier under inflammatory conditions.}, subject = {Cadherine}, language = {en} } @phdthesis{Pfoertsch2010, author = {Pf{\"o}rtsch, Stephanie Anni}, title = {Verbesserung der endothelabh{\"a}ngigen und -unabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßrelaxation durch Behandlung mit dem Phosphodiesterase 5-Inhibitor Sildenafil im experimentellen Diabetesmodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48024}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die positiven Effekte des Phosphodiesterase-5-Inhibitors Sildenafil auf die Gef{\"a}ßfunktion in einem experimentellen Diabetes-Modell (Streptozotocin-induziert) beschrieben. Diabetes und seine kardiovaskul{\"a}ren Folgeerkrankungen, welche bis zu 80 \% der Todesf{\"a}lle bei diabetischen Patienten verursachen, gehen mit einer Endotheldysfunktion einher, bei der eine verminderte NO-Bioverf{\"u}gbarkeit sowie eine verst{\"a}rkte Sauerstoffradikalbildung eine Schl{\"u}sselrolle spielen. Endotheliales NO aktiviert die l{\"o}sliche Guanylatzyklase in glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen, welche {\"u}ber erh{\"o}hte zyklische Guanosinmonophosphat-Konzentrationen eine Gef{\"a}ßrelaxation bewirkt. Sildenafil reduziert als potenter und selektiver PDE 5-Inhibitor den Abbau von cGMP. Bei diabetischen und nicht-diabetischen Ratten f{\"u}hrte Sildenafil in-vitro zu einer direkten dosisabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßrelaxation an vorkontrahierten Aortenringen und zu einer Verbesserung der endothelabh{\"a}ngigen und -unabh{\"a}ngigen Gef{\"a}ßrelaxation. Auch nach akuter und chronischer Behandlung zeigte sich eine verbesserte endothelabh{\"a}ngige und -unabh{\"a}ngige Gef{\"a}ßrelaxation. Ferner zeigte sich nach chronischer Behandlung mit Sildenafil eine signifikante Reduktion des bei diabetischen Tieren erh{\"o}hten oxidativen Stresses. Die signifikant h{\"o}here Expression der NAD(P)H-Oxidase Untereinheit gp91phox und der Rac-Untereinheit Rac-1 in den Aortenringen diabetischer Ratten - welche f{\"u}r erh{\"o}hten oxidativen Stress bei Diabetes spricht -, sowie die zum anderen bei diabetischen Ratten verst{\"a}rkte Superoxid(O2-)-Produktion konnten durch eine chronische Behandlung mit Sildenafil signifikant reduziert werden. Desweiteren konnte Sildenafil das im diabetischen Tiermodell verminderte eNOS-Dimer/Monomer-Verh{\"a}ltnis zur{\"u}ck auf ein Niveau {\"a}hnlich dem von Kontrolltieren erh{\"o}hen. Eine chronische Behandlung mit Sildenafil k{\"o}nnte demnach die vaskul{\"a}re H{\"a}mostase im Hinblick auf die Sauerstoffradikalbildung und die Gef{\"a}ßfunktion verbessern. Jedoch bleibt der klinische Einsatz aufgrund der kurzen Wirkdauer der Substanz limitiert; aktuell wird Sildenafil in der Therapie der erektilen Dysfunktion beim Diabetiker und der pulmonalen arteriellen Hypertonie verwendet.}, subject = {Diabetes mellitus}, language = {de} } @phdthesis{Hofmann2011, author = {Hofmann, Anke Katrin}, title = {Ex vivo Expansion von endothelialen Vorl{\"a}uferzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64878}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {EINF{\"U}HRUNG: Endotheliale Vorl{\"a}uferzellen (EPCs) k{\"o}nnen in vivo aus dem Knochenmark in die periphere Blutzirkulation mobilisiert und gezielt zu isch{\"a}mischem Gewebe oder Gef{\"a}ßl{\"a}sionen rekrutiert werden. Im Zielgewebe differenzieren EPCs in situ zu reifen Endothelzellen und tragen auf diese Weise zur Neovaskularisation und Endothelregeneration bei. Der therapeutische Einsatz von EPCs ist durch die geringe Zellzahl limitiert, die aus dem Blut eines Patienten gewonnen werden kann. Folglich ist ein Verfahren zur ex vivo Expansion von EPCs erforderlich. Das Cystein-reiche Protein 61 (CYR61) ist ein matrizellul{\"a}res Signalprotein der CCN-Familie, das in vitro in der Lage ist die Proliferation, Migration und Adh{\"a}sion von Endothelzellen zu steigern. In vivo ist CYR61 im Rahmen von Geweberegeneration und Neovaskularisation verst{\"a}rkt exprimiert. Die Beteiligung von EPCs und CYR61 an der Blutgef{\"a}ßbildung legt eine m{\"o}gliche Interaktion dieser beiden angiogenetischen Faktoren nahe. In dieser Arbeit wurde der Frage nachgegangen, ob CYR61 ein potenter Stimulator der ex vivo Expansion von EPCs ist, ohne dabei den Ph{\"a}notyp der Zellen zu ver{\"a}ndern. MATERIAL UND METHODEN: Das rekombinante CYR61-Protein wurde in Insektenzellen als Fusionsprotein mit der Fc-Dom{\"a}ne des humanen IgG exprimiert und affinit{\"a}tschromatographisch aufgereinigt. Mononukle{\"a}re Zellen des peripheren ven{\"o}sen Blutes von adulten humanen Spendern wurden mittels Dichtegradientenzentrifugation isoliert und anschließend mit einem f{\"u}r die Selektion von EPCs geeigneten Grundmedium in vitro kultiviert. Vom 2. Kulturtag an wurde das Grundmedium mit CYR61 supplementiert. Die Kontrollzellen wurden in reinem oder mit Fc-tag supplementiertem Grundmedium kultiviert. Das Wachstum und die Entwicklung der Zellen wurden {\"u}ber die gesamte Kulturdauer hinweg beobachtet und fotografiert. Die Zellproliferation wurde mittels Zellz{\"a}hlung quantifiziert. Zudem wurden die Zellen mittels FACS-Analyse und immunhistochemischer F{\"a}rbung bez{\"u}glich der Expression charakteristischer Oberfl{\"a}chenmarker ph{\"a}notypisch analysiert. ERGEBNISSE: Die in vitro Kultur von aus dem Blut isolierten EPCs unter CYR61-Supplementierung f{\"u}hrte zu einer konzentrationsabh{\"a}ngigen Steigerung der Zellproliferation, im Konzentrationsbereich von 0,05 bis 1,5µg/ml CYR61. Die Behandlung von EPCs mit 0,5µg/ml CYR61 f{\"u}hrte zu einer durchschnittlich 4,1-fachen Zellzahlzunahme im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollzellen. Die FACS-Analysen und immunhistochemischen F{\"a}rbungen ergaben ein f{\"u}r EPCs charakteritisches Oberfl{\"a}chenmarkerexpressionsprofil der Zellen. Sowohl die mit CYR61 behandelten als auch die unbehandelten Kontrollzellen zeigten eine identische EPC-typische Markerexpression, wodurch gezeigt werden konnte, dass der Ph{\"a}notyp der EPCs von der Behandlung mit CYR61 unbeeinflusst bleibt. SCHLUSSFOLGERUNG: Folglich ist CYR61 ein potenter Stimulator der ex vivo Expansion von aus dem peripheren humanen Blut isolierten EPCs. Dieses Ergebnis legt eine m{\"o}gliche Verwendung von ex vivo unter CYR61 Behandlung expanierten EPCs zur Stimulation von Neovaskularisation und Endothelregeneration nahe. Derartige neue Zell-basierte therapeutische Strategien k{\"o}nnten dazu beitragen beispielsweise die Behandlung der isch{\"a}mischen Herzkrankheit, die Knochenregeneration oder die Vaskularisierung von mittels Tissue Engineering hergestellten Gewebekonstrukten zu verbessern.}, subject = {Vaskularisation}, language = {de} } @phdthesis{Werner2013, author = {Werner, Lennart}, title = {Einfluss der pharmakologischen Langzeittherapie mit dem sGC-Aktivator Ataciguat auf die Endotheliale Dysfunktion und Thrombozytenaktivierung bei Herzinsuffizienz}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-104176}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Die vorliegende Studie befasst sich mit der medikament{\"o}sen Langzeittherapie der Endotheldysfunktion im Rahmen der klinisch manifesten Herzinsuffizienz nach Myokardinfarkt mit dem sGC-Aktivator Ataciguat. Im Rahmen der chronischen Herzinsuffizienz nach abgelaufenem Myokardinfarkt kommt es als Folge der eingeschr{\"a}nkten linksventrikul{\"a}ren Funktion und der verminderten Schubspannung am Gef{\"a}ßendothel zur Endotheldysfunktion. Die Vasodynamik ger{\"a}t aus dem Gleichgewicht und f{\"u}hrt zur erniedrigten Bioverf{\"u}gbarkeit von NO, zur verminderten Expression des NO-synthetisierenden Enzyms (eNOS) und zur Entkopplung der eNOS. Dieses als „eNOS-uncoupling" bekannte Ph{\"a}nomen f{\"u}hrt zur vermehrten Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen, welche den oxidativen Stress auf das besch{\"a}digte Endothel erh{\"o}hen. Die reaktiven Sauerstoffradikale oxidieren zus{\"a}tzlich in den glatten Muskelzellen die l{\"o}sliche Guanylatzyklase und reduzieren somit die Vasodilatation. Verschiedene neurohumerale Systeme beeinflussen das Gleichgewicht zwischen vasodilatativen und vasokonstriktiven Substanzen am Endothel und somit die Endothelfunktion. Diese neurohumeralen Systeme spielen wichtige Rollen in der aktuellen medikament{\"o}sen Therapie der chronischen Herzinsuffizienz und bieten zahlreiche verschiedene Therapieoptionen. Ein relativ neuartiger Therapieansatz beinhaltet die medikament{\"o}se Therapie mit sogenannten sGC-Aktivatoren, einer Wirkstoffklasse, die durch direkte Interaktion mit der l{\"o}slichen Guanylatzyklase sowohl die Bildung von Sauerstoffradikalen verringert, als auch die NO-Sensibilit{\"a}t am Gef{\"a}ßendothel verbessert. Hierzu geh{\"o}rt auch das in dieser Studie untersuchte Ataciguat. Neben den direkten, „endothel-abh{\"a}ngigen" Effekten am Gef{\"a}ßendothel beeinflußt Ataciguat {\"u}ber die sogenannten „endothel-unabh{\"a}ngigen Effekte" die Funktion der Blutpl{\"a}ttchen, welche im Rahmen der Herzinsuffizienz durch die verminderte Bioverf{\"u}gbarkeit von NO eine vermehrte Aktivierung und Adh{\"a}sion erfahren. Die Folge sind erh{\"o}hte Risiken f{\"u}r thrombembolische Ereignisse und die Formation artherosklerotischer L{\"a}sionen. Ataciguat vermindert diese Risiken. Mit den Ergebnissen dieser Studie konnten sowohl die endothel-abh{\"a}ngigen als auch die endothel-unabh{\"a}ngigen Effekte der medikament{\"o}sen Langzeittherapie mit Ataciguat im experimentellen Modell der chronischen Herzinsuffizienz nach Myokardinfarkt best{\"a}tigt werden.}, subject = {Endothel}, language = {de} } @phdthesis{Leweke2013, author = {Leweke, Rhea}, title = {Die Rolle der NF-κB-Aktivierung beim LPS-induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83810}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Eine intakte Endothelbarriere ist eine unabdingbare Voraussetzung f{\"u}r die uneingeschr{\"a}nkte Funktion s{\"a}mtlicher Organe. Wird die Barrierefunktion durch entz{\"u}ndliche Prozesse gest{\"o}rt, so kommt es zum Austritt von Gef{\"a}ßfl{\"u}ssigkeit ins Interstitium. Dies resultiert in Organversagen und ist Mitverursacher der hohen Sterblichkeit bei systemischen Entz{\"u}ndungsreaktionen und Sepsis. Vorangehende Untersuchungen haben bereits wichtige Mechanismen aufgedeckt, die zum Barriereverlust f{\"u}hren (Schlegel et al., 2009). In dieser Studie wurde untersucht, ob die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF ĸB f{\"u}r den LPS-induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere von Bedeutung ist. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die Einwirkung von LPS in zwei verschiedenen Endothelzelllinien, den makrovaskul{\"a}ren PSEC sowie den mikrovaskul{\"a}ren HDMEC, zu einer signifikanten Aktivierung von NF ĸB f{\"u}hrte. Dies wurde sowohl mittels Kernextraktionsversuchen als auch durch Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen nachgewiesen. Messungen des TER zeigten eine Abnahme des endothelialen Widerstands und folglich der Barrierefunktion nach Applikation von LPS, gefolgt von einer spontanen Regeneration der Barriere nach einer Inkubationszeit von 24 h. Eine Erh{\"o}hung des intrazellul{\"a}ren cAMP Spiegels durch Applikation von Forskolin/Rolipram verhinderte zwar die LPS induzierte Bildung interzellul{\"a}rer L{\"u}cken, nicht jedoch die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF ĸB. Vielmehr verst{\"a}rkte eine cAMP Erh{\"o}hung sogar eine NF ĸB Aktivierung in HDMEC nach 4 h, ohne die Morphologie der Endothelzelljunktionen zu sch{\"a}digen. Der selektive NF ĸB Inhibitor NBD Peptid vermochte im Gegensatz dazu die LPS induzierte NF ĸB Aktivierung deutlich zu hemmen, verhinderte allerdings weder die interzellul{\"a}re L{\"u}ckenbildung noch den Abfall des TER durch LPS. Im Gegenteil - da unter Einwirkung von NBD Peptid die spontane Regeneration des TER nach LPS Applikation ausblieb, schienen barrierekompromittierende Effekte von LPS durch Hemmung der NF ĸB Aktivierung mittels NBD-Peptid sogar verst{\"a}rkt zu werden. In {\"U}bereinstimmung mit diesen Ergebnissen hemmte auch die Repression von NF ĸB p65 durch eine spezifische p65 siRNA den LPS induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere nicht. Weitere NF ĸB abh{\"a}ngige Proteine wie VASP und Caveolin 1, deren Beteiligung am Pathomechanismus von anderen Arbeitsgruppen vorgeschlagen wurde, blieben in unseren Experimenten unter LPS Exposition unver{\"a}ndert. Zusammenfassend scheint die NF ĸB Aktivierung initial nicht entscheidend am LPS induzierten Zusammenbruch der Endothelbarriere beteiligt zu sein. Unsere Ergebnisse legen vielmehr nahe, dass die Aktivierung des Transkriptionsfaktors m{\"o}glicherweise Teil eines „Rescue" Mechanismus sein k{\"o}nnte.}, subject = {Sepsis}, language = {de} } @phdthesis{Hafen2015, author = {Hafen, Bettina}, title = {Physical contact between mesenchymal stem cells and endothelial precursors induces distinct signatures with relevance to tissue regeneration and engineering}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119417}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {The goal of the project VascuBone is to develop a tool box for bone regeneration, which on one hand fulfills basic requirements (e.g. biocompatibility, properties of the surface, strength of the biomaterials) and on the other hand is freely combinable with what is needed in the respective patient's situation. The tool box will include a variation of biocompatible biomaterials and cell types, FDA-approved growth factors, material modification technologies, simulation and analytical tools like molecular imaging-based in vivo diagnostics, which can be combined for the specific medical need. This tool box will be used to develop translational approaches for regenerative therapies of different types of bone defects. This project receives funding from the European Union's Seventh Framework Program (VascuBone 2010). The present study is embedded into this EU project. The intention of this study is to assess the changes of the global gene expression patterns of endothelial progenitor cells (EPCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) after direct cell-cell contact as well as the influence of conditioned medium gained from MSCs on EPCs and vice versa. EPCs play an important role in postnatal vasculogenesis. An intact blood vessel system is crucial for all tissues, including bone. Latest findings in the field of bone fracture healing and repair by the use of tissue engineering constructs seeded with MSCs raised the idea of combining MSCs and EPCs to enhance vascularization and therefore support survival of the newly built bone tissue. RNA samples from both experimental set ups were hybridized on Affymetrix GeneChips® HG-U133 Plus 2.0 and analyzed by microarray technology. Bioinformatic analysis was applied to the microarray data and verified by RT-PCR. This study gives detailed information on how EPCs and MSCs communicate with each other and therefore gives insights into the signaling pathways of the musculoskeletal system. These insights will be the base for further functional studies on protein level for the purpose of tissue regeneration. A better understanding of the cell communication of MSCs and EPCs and subsequently the targeting of relevant factors opens a variety of new opportunities, especially in the field of tissue engineering. The second part of the present work was to develop an ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) for a target protein from the lists of differentially expressed genes revealed by the microarray analysis. This project was in cooperation with Immundiagnostik AG, Bensheim, Germany. The development of the ELISA aimed to have an in vitro diagnostic tool to monitor e.g. the quality of cell seeded tissue engineering constructs. The target protein chosen from the lists was klotho. Klotho seemed to be a very promising candidate since it is described in the literature as anti-aging protein. Furthermore, studies with klotho knock-out mice showed that these animals suffered from several age-related diseases e.g. osteoporosis and atherosclerosis. As a co-receptor for FGF23, klotho plays an important role in bone metabolism. The present study will be the first one to show that klotho is up-regulated in EPCs after direct cell-cell contact with MSCs. The development of an assay with a high sensitivity on one hand and the capacity to differentiate between secreted and shedded klotho on the other hand will allow further functional studies of this protein and offers a new opportunity in medical diagnostics especially in the field of metabolic bone disease.}, subject = {Vorl{\"a}uferzelle}, language = {en} } @phdthesis{Renschler2019, author = {Renschler, Melanie Katharina}, title = {sVE-cadherin als Biomarker und Induktor bei der mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung im Rahmen einer Sepsis}, doi = {10.25972/OPUS-17844}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-178441}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {In der Sepsis kommt es zu einer mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung. Die genauen Mechanismen hierf{\"u}r sind noch nicht bekannt. Im klinischen Alltag gibt es noch keine spezifische diagnostische M{\"o}glichkeit f{\"u}r den (fr{\"u}hen) Nachweis oder Therapie f{\"u}r die mikrovaskul{\"a}re Schrankenst{\"o}rung. Ein wichtiger Bestandteil der endothelialen Barriere und deren Integrit{\"a}t ist das Adh{\"a}renskontaktprotein VE-Cadherin. Es wird vermutet, dass Shedding durch ADAM-10 eine wichtige Rolle bei der Permeabilit{\"a}tssteigerung spielt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass es unter Inflammationsbedingungen erstens zu einem Zusammenbruch der Endothelbarriere kommt, zweitens, dass korrespondierend dazu vermehrt sVE-Cadherin im {\"U}berstand nachweisbar ist und drittens, dass eine Stabilisierung der Endothelbarriere und Reduktion von sVE-Cadherin sowohl durch einen PDE-4 Inhibitor, als auch durch spezifische ADAM-10 Inhibition m{\"o}glich ist. Erstmalig konnte dargestellt werden, dass der ADAM-10-Inhibitor GI254023X zu einer wirksamen Barrierestabilisierung und verringerten sVE-Cadherin-Werten f{\"u}hrt. Dies l{\"a}sst darauf schließen, dass Shedding eine Rolle beim Zusammenbruch der Endothelbarriere spielt. M{\"o}glicherweise ist sVE-Cadherin selbst ein Faktor, der zum Zusammenbruch der Endothelbarriere f{\"u}hrt. Auch bei Sepsispatienten mit schwerer mikrosvaskul{\"a}rer Schrankenst{\"o}rung konnten erh{\"o}hte sVE-Cadherin-Werte im Serum nachgewiesen werden. Zusammenfassend kann daher die Vermutung aufgestellt werden, dass die Bildung von sVE-cadherin bei der Entz{\"u}ndung eine wichtige Rolle sowohl f{\"u}r die Detektion, als auch bei der Induktion der mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung spielt. Der Nachweis von sVE-cadherin bei Sepsispatienten k{\"o}nnte als geeigneter Biomarker f{\"u}r den Nachweis einer mikrovaskul{\"a}ren Schrankenst{\"o}rung in der klinischen Anwendung eine Bedeutung erhalten.}, subject = {Sepsis}, language = {de} } @phdthesis{Dirimanov2019, author = {Dirimanov, Stoyan Dinkov}, title = {Molecular Effects of Polyphenols in Experimental Type 2 Diabetes Mellitus and Metabolic Syndrome}, doi = {10.25972/OPUS-18570}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-185701}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {The growing prevalence of type 2 diabetes mellitus (T2DM) demands novel therapeutic and adjuvant strategies. Polyphenols (PPs) are plant secondary metabolites. Epidemiological studies demonstrate an inverse relationship between their increased intake and the risk of development of T2DM and cardiovascular complications. However, the PPs' mechanism of action remains largely unknown. The present work aimed to expand knowledge regarding the effects of PPs on diabetes relevant molecular targets. Pycnogenol® (PYC) is a standardized pine bark extract which consists of oligomeric and monomeric PPs. Its anti-diabetic effects have been demonstrated in clinical trials. As a part of a human study involving 20 healthy volunteers, the extract's effects on dipeptidyl peptidase IV (DPP IV) were investigated. This protease terminates the insulin secretagogue action of incretins. Its inhibition is a promising strategy in T2DM treatment. This study uncovered that PYC-intake of 100 mg daily over 14 days statistically significantly reduced DPP IV serum concentrations by 8.2 \% (n= 38, p= 0.032). Contrary to expectations, this decrease was not paralleled by a reduction in the serum DPP IV enzymatic activity. To the best of our knowledge, the present study was the first investigating the effects of PPs on DPP IV serum concentrations and activities in humans. The finding that PYC is capable of reducing DPP IV serum concentrations might be important with regard to diabetes, where DPP IV levels are increased. Screenings for PPs' in vitro effects on DPP IV activity were performed employing a purified enzyme. The effects of tested PPs (among which PYC ingredients) at a physiologically relevant concentration of 5 µM were weak (< 10 \%) and too small compared to the reference compound sitagliptin, and thus not likely to be clinically relevant. This result is in discordance with some published data, but consistent with the outcome from the present human study. In addition, fluorescence interactions with the experimental setup were registered: under certain conditions urolithin B exhibited an autofluorescence which might mask eventual inhibitory activity. Quercetin quenched the fluorescence slightly which might contribute to false positive results. No statistically significant effects of selected constituents and metabolites of PYC on the total DPP IV protein expression were observed in 3T3-L1 adipocytes. Thus, the lower DPP IV in vivo concentrations after intake of PYC cannot be explained with down-regulation of the DPP IV expression in adipocytes. Akt kinase is responsible for the transmission of insulin signals and its dysregulation is related to insulin resistance and plays an important role in development of cardiovascular complications in T2DM. Thus, the modulation of the phosphorylation status of endothelial Akt-kinase, respectively its activity, might be a promising strategy in the management of these pathologies. This work aimed to uncover the effects of PPs from different structural subclasses on Akt-phosphorylation (pAkt) in endothelial cells (Ea.hy926). Short-term effects (5 - 30 min) were investigated at a concentration of 10 µM. In a pilot study two model PPs induced a moderate, but reproducible inhibition of pAkt Ser473 of 52.37 ± 21.01 \% (quercetin; p= 0.006, n= 3) and 37.79 ± 7.14 \% (resveratrol; p= 0.021, n= 4) compared to the negative control. A primary screening with Western blot analysis investigated the effects of eight compounds from different subclasses on pAkt Ser473 and Thr308 to reveal whether the observed inhibition PPs a group effect or specific to certain compounds. In addition to resveratrol and quercetin, statistically significant inhibitions of pAkt Ser473 were induced by luteolin (29.96 ± 11.06 \%, p< 0.01, n= 6) and apigenin (22.57 ± 10.30 \%, p< 0.01, n= 6). In contrast, genistein, 3,4,5-trimethoxystilbene, taxifolin and (+)-catechin caused no inhibition. A strong positive and statistically significant correlation between the mean inhibitory effects of the tested PPs on both Akt-residues Ser473 and Thr308 (r= 0.9478, p= 0.0003) was determined. A comprehensive secondary screening via ELISA involving 44 compounds from nine structural groups quantified the effects of PPs on pAkt Ser473 to uncover potential structure-activity features. The most potent inhibitors were luteolin (44.31 ± 17.95 \%), quercetin (35.71 ± 8.33 \%), urolithin A (35.28 ± 11.80 \%), apigenin (31.79 ± 6.16 \%), fisetin (28.09 ± 9.09 \%), and resveratrol (26.04 ± 5.58 \%). These effects were statistically significant (p< 0.01, n= 3 to 6). Further lead structure optimization might be based on the fact that the effects of luteolin and resveratrol also differed statistically significantly from each other (p= 0.008). To the best of our knowledge, the present study is the first to compare quantitatively the short term effects of PPs from different subclasses on pAkt in endothelial cells. Basic structure-activity relationships revealed that for flavones and flavonols the presence of a C2=C3 double bond (ring C) was essential for inhibitory activity and hydroxylation on the m- and p- positions in the ring B contributed to it. For stilbenoids, three free OH-groups appeared to be optimal. The comparison of the inhibitory potentials of ellagic acid and its microbial metabolites showed that urolithin A was statistically significantly more effective than its progenitor compound. Despite their structural similarities, the only active compound among all urolithins tested was urolithin A, hydroxylated at the C3 and C8 positions. This suggested a specific effect for urolithin A. Based on the common structural determinants and molecular geometry of the most active PPs a pharmacophore model regarding Akt-inhibition was proposed. In summary, the effects of a wide variety of PPs from diverse structural subclasses on the in vitro phosphorylation of endothelial Akt were quantitatively analyzed for the first time, the effects of previously undescribed compounds were determined and structure activity relationships were elucidated. The inhibitory potential of individual PPs might be beneficial in cases of sustained over-activation of Akt-kinase and its substrates such as S6 kinase as reported for certain T2DM-related pathological states, such as insulin resistance, endothelial dysfunction, excessive angiogenesis, vascular calcification, and insulin triggered DNA-damage. The results of the present work suggest potential molecular mechanisms of action of PP involving Akt-inhibition and DPP IV-down-regulation and thus contribute to the understanding of anti-diabetic effects of these compounds on the molecular level.}, subject = {Polyphenole}, language = {en} } @phdthesis{Kleefeldt2020, author = {Kleefeldt, Florian}, title = {Einfluss von CEACAM1 auf die endotheliale Funktion}, doi = {10.25972/OPUS-20172}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-201726}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Dem Endothel, welches die luminale Oberfl{\"a}che aller Blutgef{\"a}ße auskleidet, kommt eine wichtige Barrierefunktion zwischen Blut und Gewebe zu. Nur durch eine bedarfsgerechte Justierung dieser Barriere, die den Durchtritt von Molek{\"u}len und Zellen reguliert, kann die Gewebehom{\"o}ostase aufrechterhalten werden. Dabei ist das Endothel nicht nur passive Barriere, sondern auch an dieser dynamischen Regulation aktiv beteiligt. St{\"o}rungen oder Fehlregulationen dieser Prozesse f{\"u}hren zu Pathologien, z.B. Arteriosklerose. Es ist seit l{\"a}ngerem bekannt, dass Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1), ein Mitglied der Immunglobulin-Superfamilie, die Bildung und Morphogenese neuer Blutgef{\"a}ße beeinflusst. Die spontane Entwicklung kleiner Arteriosklerose-{\"a}hnlicher L{\"a}sionen in CEACAM1 knockout (Cc1-/-) M{\"a}usen zeigt, dass CEACAM1 auch f{\"u}r die Hom{\"o}ostase ausgereifter Blutgef{\"a}ße von Bedeutung ist. Ziel dieser Dissertationsarbeit war daher, den Einfluss von CEACAM1 auf wesentliche Aspekte der Endothelfunktion in Aorten in situ bzw. in Endothelzellkulturen in vitro zu analysieren. Es konnte zun{\"a}chst gezeigt werden, dass CEACAM1-defiziente Endothelzellen im Vergleich zu Wildtyp (WT) Endothelzellen eine rundlichere Zellmorphologie mit meanderf{\"o}rmigen Zellgrenzen und interzellul{\"a}ren L{\"u}cken aufweisen. Diese morphologischen Unterschiede stimmen mit Befunden in situ an Aorten von WT und Cc1-/- M{\"a}usen {\"u}berein. Weiterhin wurde eine Translokation der endothelialen NO-Synthase (eNOS) von der Zellmembran in den peri-nukle{\"a}ren Bereich bei CEACAM1-Defizienz festgestellt. Die erhobenen Daten bieten zwei m{\"o}gliche Erkl{\"a}rungen daf{\"u}r. Einerseits k{\"o}nnte CEACAM1 durch Interaktion mit eNOS als Membrananker fungieren. Daneben wiesen CEACAM1-defiziente Endothelzellen eine erh{\"o}hte Expression des Enzyms APT1 auf, welches eNOS depalmitoyliert. Die daraus resultierende, ebenfalls nachgewiesene geringere Palmitoylierung k{\"o}nnte auch zur verminderten Membran-lokalisation von eNOS beitragen. Zur endothelialen Funktion geh{\"o}rt, die Adh{\"a}sion von Blutzellen an die Gef{\"a}ßwand weitestgehend zu beschr{\"a}nken. CEACAM1-defiziente Endothelzellen zeigten im Vergleich zu WT Endothelzellen eine verst{\"a}rkte Adh{\"a}sivit{\"a}t gegen{\"u}ber murinen und humanen Monozyten. {\"A}hnliche Unterschiede wurden f{\"u}r Aortenexplantate aus WT und Cc1-/- M{\"a}usen festgestellt. Dies ist einerseits mit einer verst{\"a}rkten Expression des Zelladh{\"a}sionsmolek{\"u}ls ICAM-1 bei CEACAM1-Defizienz erkl{\"a}rbar. Dar{\"u}ber hinaus vermittelt die Glykokalyx anti-adh{\"a}sive Eigenschaften. Aus Vorbefunden war bekannt, dass die endotheliale Glykokalyx in der Aorta von Cc1-/- M{\"a}use reduziert ist. Im Rahmen dieser Arbeit konnte dies auf eine verst{\"a}rkte Expression der Glykokalyx-degradierenden Enzyme MMP9, Chondroitinase sowie Hyaluronidase-2 in Cc1-/- Endothelzellen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Eine erh{\"o}hte Permeabilit{\"a}t stellt einen Indikator f{\"u}r ein dysfunktionales Endothel, eines der initialen Schritte in der Pathogenese der Arteriosklerose, dar. Zur Analyse der aortalen Permeabilit{\"a}t wurde ein modifizierter Miles-Assay etabliert. Unter Verwendung etablierter muriner Arteriosklerosemodelle konnte gezeigt werden, dass dieser Assay eine St{\"o}rung der vaskul{\"a}ren Permeabilit{\"a}t bereits vor Auftreten makroskopischer Ver{\"a}nderungen zuverl{\"a}ssig detektiert. Im Rahmen der folgenden Analysen an WT und Cc1-/- M{\"a}usen zeigte sich ein altersabh{\"a}ngiger Effekt von CEACAM1 auf die Gef{\"a}ßpermeabilit{\"a}t: Aorten von 3 Monate alten Cc1-/- M{\"a}use wiesen eine im Vergleich zum WT erh{\"o}hte Gef{\"a}ßpermeabilit{\"a}t auf, welche wahrscheinlich Folge einer verz{\"o}gerten Gef{\"a}ßreifung ist. Im Alter von 9 Monaten zeigte sich dagegen ein entgegengesetztes Bild. Dies wurde auf eine verst{\"a}rkte Expression des die Barriere sch{\"a}digenden Inflammationsmediators TNF-α in 9 Monate alten WT M{\"a}usen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Außerdem modulierte CEACAM1 die TNF-α-vermittelte Lockerung der endothelialen Barriere, indem es die Phosphorylierung von Adherens Junction Proteinen beeinflusste. Basal stabilisierte CEACAM1 die endotheliale Barriere durch Hemmung der Phosphorylierung von Caveolin-1, welches Adherens Junctions destabilisiert. Unter Einfluss von TNF-α war CEACAM1 verst{\"a}rkt im Bereich von Adherens Junctions lokalisiert und rekrutierte dort Src-Kinase. Src-Kinase wiederum destabilisierte Adherens Junctions durch Phosphorylierung von β-Catenin, was in verst{\"a}rkter Gef{\"a}ßpermeabilit{\"a}t resultierte. Dagegen f{\"u}hrte TNF-α in CEACAM1-defizienten Endothelzellen zu einer Dephosphorylierung von Caveolin-1 und β-Catenin, wodurch Adherens Junctions und damit die endotheliale Barriere stabilisiert wurden. Diese CEACAM1-abh{\"a}ngige differenzielle Regulation der Stabilit{\"a}t von Adherens Junctions unter TNF-α tr{\"a}gt wahrscheinlich maßgeblich zu den Unterschieden der vaskul{\"a}ren Permeabilit{\"a}t in 3 bzw. 9 Monate alten WT und Cc1-/- M{\"a}usen bei. Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass CEACAM1 zentrale Funktionen des Endothels und hier{\"u}ber die Hom{\"o}ostase reifer Gef{\"a}ße beeinflusst. Da eine Expression von CEACAM1 auch in arteriosklerotischen Plaques nachgewiesen werden konnte, soll in weiteren Untersuchungen auch der Beitrag von CEACAM1 zur arteriosklerotischen Plaquebildung analysiert werden.}, subject = {Endothel}, language = {de} } @phdthesis{Knop2023, author = {Knop, Juna-Lisa}, title = {Untersuchungen zur Bedeutung von Spaltprodukten des vaskul{\"a}r endothelialen (VE-) Cadherin als Ausl{\"o}ser f{\"u}r die Schrankenst{\"o}rung des Gef{\"a}ßendothels}, doi = {10.25972/OPUS-34468}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-344687}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Ein Schl{\"u}sselereignis, welches dem prognosebestimmenden Organversagen bei systemi-schen Entz{\"u}ndungsprozessen und Sepsis vorangeht, ist die Entwicklung einer mikrovas-kul{\"a}ren endothelialen Schrankenst{\"o}rung. Das vaskul{\"a}re endotheliale (VE-) Cadherin als mechanischer Stabilisator der Endothelbarriere spielt dabei eine wichtige Rolle. In der Inflammation werden Spaltprodukte von VE-Cadherin (sVE-Cadherin) gebildet. Ge-genstand der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Hypothese ob diese Spalt-produkte selbst an der St{\"o}rung der endothelialen Barrierefunktion beteiligt sind. Es wurde hierf{\"u}r humanes sVE-Cadherin bestehend aus den extrazellul{\"a}ren Dom{\"a}nen EC1-5 (sVE-CadherinEC1-5) generiert. In Messungen des transendothelialen elektrischen Widerstands (TER), mit Immunfluoreszenzf{\"a}rbungen und Western Blot Analysen wird gezeigt, dass sVE-Cadherin dosisabh{\"a}ngig die Barriere Integrit{\"a}t in prim{\"a}ren humanen dermalen Endothelzellen st{\"o}rt. Dies f{\"u}hrt zu einer Reduktion von VE-Cadherin und den assoziierten Proteinen α-, γ- und δ-Catenin und ZO-1, die nach der Applikation von sVE-Cadherin an den Zellgrenzen reduziert sind. Die Interaktion zwischen VE-PTP und VE-Cadherin wird durch sVE-CadherinEC1-5 reduziert. Durch pharmakologische Hem-mung der Phosphataseaktivit{\"a}t von VE-PTP mittels AKB9778 wird der durch sVE-CadherinEC1-5-induzierte Verlust der Endothelbarriere aufgehoben. Dagegen zeigt die direkte Aktivierung von Tie-2 mittels Angiopoetin-1 keinen protektiven Effekt auf die durch sVE-CadherinEC1-5 gest{\"o}rte Endothelbarriere. Weitere Analysen zeigen eine erh{\"o}h-te Expression von GEF-H1 durch sVE-CadherinEC1-5. Diese ist ebenfalls durch AKB9778 hemmbar. Zus{\"a}tzlich zu diesen Untersuchungen wurden die Konstrukte EC1-4 und EC3-5 in ver-schiedene Vektoren kloniert, um zu bestimmen, ob die extrazellul{\"a}re Dom{\"a}ne 5 von VE-Cadherin die dominante Rolle bei den sVE-Cadherin-vermittelten Effekten spielt. Zusammenfassend zeigen diese Untersuchungen zum ersten Mal, dass sVE-CadherinEC1-5 unabh{\"a}ngig von proinflammatorischen Ausl{\"o}sern {\"u}ber die Aktivierung des VE-PTP/RhoA-Signalweges den Zusammenbruch der Endothelbarriere mitversursacht. Dies stellt einen neuen pathophysiologischer Mechanismus dar, der zum Gesamtverst{\"a}ndnis der entz{\"u}ndungsinduzierten Barrierever{\"a}nderungen des Endothels beitr{\"a}gt.}, subject = {Endothel}, language = {de} } @phdthesis{Fusi2023, author = {Fusi, Lorenza}, title = {Crosstalk between the MEK5/ERK5 and PKB/FoxO pathways: underlying mechanism and its relevance for vasoprotection and tumorigenesis}, doi = {10.25972/OPUS-29676}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-296769}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Forkhead box O transcription factors are a family of proteins involved in cellular processes downstream of the Insulin-PI3K-PKB pathway. In response to extra- or intracellular stresses, for example starvation or oxidative stress, FoxOs are required to direct cell cycle progression and apoptosis. In endothelial cells, they induce apoptosis, and their deregulation is linked to diseases involving the insulin pathway, such as diabetes. FoxOs also exhibit a complex role in tumour transformation: here their main function is to suppress tumorigenesis. In both physiological and cancer contexts, FoxO activation leads to the transcription of some general targets, such as p27kip1 or IGFBP1. The FoxOs can also induce tissue-specific genes, as ANGPT2 and BIM in the endothelium. In endothelial cells, another pathway with a pivotal function is the MEK5/ERK5 MAPK signalling way. Its activation promotes cell survival and proliferation in stressful conditions, e.g., when blood vessels are exposed to the shear forces exerted by the blood stream. Furthermore, recent data described ERK5 as a kinase directing tumour resistance upon therapy-induced stress. Comparing their reported roles in various tumours and in the endothelium, FoxO proteins and the MEK5/ERK5 MAPK cascade appear to exert opposite functions. First non-published data confirmed the hypothesis that FoxO factors are subject to a negative modulation by the MEK5/ERK5 pathway. Hence, one goal of this PhD project was to further characterise this crosstalk at molecular level. The major mechanism of FoxO regulation is the balance among several post translational modifications, such as phosphorylation, acetylation, and ubiquitination. Most importantly, the PKB dependent phosphorylation of FoxOs negatively controls their activity, and it is critical for their subcellular localization. Therefore, the regulation of FoxO localization as mechanism of ERK5 dependent suppression was studied, but the results presented in this thesis argue against this hypothesis. However, additional experiments are required to explore the impact of ERK5 activity on FoxO post-translational modifications. FoxO activity can also be modulated by the interaction with other proteins, which in turn could explain general- and tissue-specific gene expression. Thus, another objective of this work was to investigate FoxO3-interactome in endothelial cells and the impact of MEK5/ERK5 activation on it. As published in (Fusi et al. 2022) and presented here, this analysis unveiled TRRAP as new FoxO bound protein in several cell types. Moreover, the interaction did not rely on the capacity of the FoxOs to bind their consensus DNA sequences at the promoter of target genes. Functional data demonstrated that TRRAP is required for FoxO-dependent gene transcription in endothelial and osteosarcoma cells. In addition, TRRAP expression in the endothelium is important for FoxO induced apoptosis. In summary, the interaction between FoxO factors and TRRAP revealed a new regulatory mechanism of FoxO-dependent gene transcription. It remains to be analysed whether the MEK5/ERK5 cascade may exert its suppressive effect on FoxO activity by interfering with their binding to TRRAP and whether such a mechanism may be relevant for tumorigenesis.}, subject = {Endothel}, language = {en} }