@article{PalamidesJodeleitFoehlingeretal.2016,
  author    = {Palamides, Pia and Jodeleit, Henrika and F{\"o}hlinger, Michael and Beigel, Florian and Herbach, Nadja and Mueller, Thomas and Wolf, Eckhard and Siebeck, Matthias and Gropp, Roswitha},
  title     = {A mouse model for ulcerative colitis based on NOD-scid IL2R gamma(null) mice reconstituted with peripheral blood mononuclear cells from affected individuals},
  series = {Disease Models \& Mechanisms},
  volume    = {9},
  journal   = {Disease Models \& Mechanisms},
  doi       = {10.1242/dmm.025452},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164946},
  pages     = {985-997},
  year      = {2016},
  abstract  = {Animal models reflective of ulcerative colitis (UC) remain a major challenge, and yet are crucial to understand mechanisms underlying the onset of disease and inflammatory characteristics of relapses and remission. Mouse models in which colitis-like symptoms are induced through challenge with toxins such as oxazolone, dextran sodium sulfate (DSS) or 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS) have been instrumental in understanding the inflammatory processes of UC. However, these neither reflect the heterogeneous symptoms observed in the UC-affected population nor can they be used to test the efficacy of inhibitors developed against human targets where high sequence and structural similarity of the respective ligands is lacking. In an attempt to overcome these problems, we have developed a mouse model that relies on NOD-scid IL2R γnull mice reconstituted with peripheral blood mononuclear cells derived from UC-affected individuals. Upon challenge with ethanol, mice developed colitis-like symptoms and changes in the colon architecture, characterized by influx of inflammatory cells, edema, crypt loss, crypt abscesses and epithelial hyperplasia, as previously observed in immune-competent mice. TARC, TGFβ1 and HGF expression increased in distal parts of the colon. Analysis of human leucocytes isolated from mouse spleen revealed an increase in frequencies of CD1a+, CD64+, CD163+ and TSLPR+ CD14+ monocytes, and antigen-experienced CD44+ CD4+ and CD8+ T-cells in response to ethanol. Analysis of human leucocytes from the colon of challenged mice identified CD14+ monocytes and CD11b+ monocytes as the predominant populations. Quantitative real-time PCR (RT-PCR) analysis from distal parts of the colon indicated that IFNγ might be one of the cytokines driving inflammation. Treatment with infliximab ameliorated symptoms and pathological manifestations, whereas pitrakinra had no therapeutic benefit. Thus, this model is partially reflective of the human disease and might help to increase the translation of animal and clinical studies.},
  language  = {en}
}
@article{JodeleitPalamidesBeigeletal.2017,
  author    = {Jodeleit, Henrika and Palamides, Pia and Beigel, Florian and Mueller, Thomas and Wolf, Eckhard and Siebeck, Matthias and Gropp, Roswitha},
  title     = {Design and validation of a disease network of inflammatory processes in the NSG-UC mouse model},
  series = {Journal of Translational Medicine},
  volume    = {15},
  journal   = {Journal of Translational Medicine},
  doi       = {10.1186/s12967-017-1368-4},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-225516},
  year      = {2017},
  abstract  = {Background: Ulcerative colitis (UC) is a highly progressive inflammatory disease that requires the interaction of epithelial, immune, endothelial and muscle cells and fibroblasts. Previous studies suggested two inflammatory conditions in UC-patients: 'acute' and 'remodeling' and that the design of a disease network might improve the understanding of the inflammatory processes. The objective of the study was to design and validate a disease network in the NOD-SCID IL2rγ\(^{null}\) (NSG)-UC mouse model to get a better understanding of the inflammatory processes. Methods: Leukocytes were isolated from the spleen of NSG-UC mice and subjected to flow cytometric analysis. RT-PCR and RNAseq analysis were performed from distal parts of the colon. Based on these analyses and the effects of interleukins, chemokines and growth factors described in the literature, a disease network was designed. To validate the disease network the effect of infliximab and pitrakinra was tested in the NSG-UC model. A clinical- and histological score, frequencies of human leukocytes isolated from spleen and mRNA expression levels from distal parts of the colon were determined. Results: Analysis of leukocytes isolated from the spleen of challenged NSG-UC mice corroborated CD64, CD163 and CD1a expressing CD14+ monocytes, CD1a expressing CD11b+ macrophages and HGF, TARC, IFNγ and TGFß1 mRNA as inflammatory markers. The disease network suggested that a proinflammatory condition elicited by IL-17c and lipids and relayed by cytotoxic T-cells, Th17 cells and CD1a expressing macrophages and monocytes. Conversely, the remodeling condition was evoked by IL-34 and TARC and promoted by Th2 cells and M2 monocytes. Mice benefitted from treatment with infliximab as indicated by the histological- and clinical score. As predicted by the disease network infliximab reduced the proinflammatory response by suppressing M1 monocytes and CD1a expressing monocytes and macrophages and decreased levels of IFNγ, TARC and HGF mRNA. As predicted by the disease network inflammation aggravated in the presence of pitrakinra as indicated by the clinical and histological score, elevated frequencies of CD1a expressing macrophages and TNFα and IFNγ mRNA levels. Conclusions: The combination of the disease network and the NSG-UC animal model might be developed into a powerful tool to predict efficacy or in-efficacy and potential mechanistic side effects.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gerke2003,
  author    = {Gerke, Tobias Ulrich},
  title     = {Inhibition des nukle{\"a}ren Transkriptionsfaktors kappa B (NF-Kappa B) durch die kurzkettige Fetts{\"a}ure Butyrat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-9052},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Hintergrund: Durch anaerobe bakterielle Fermentation resistenter St{\"a}rke entstehen im Dickdarm des Menschen kurzkettige Fetts{\"a}uren (KKFS). Zu diesen z{\"a}hlt auch Butyrat, welches den Kolonepithelien als Hauptenergietr{\"a}ger dient. Mehrere klinische Studien konnten zeigen, daß eine lokale Therapie der Colitis ulcerosa (CU) mit Butyrat zu einer deutlichen Abnahme der Entz{\"u}ndungsaktivit{\"a}t f{\"u}hrt. In nahezu s{\"a}mtlichen entz{\"u}ndlichen Prozessen ist der nukle{\"a}re Faktor kappa B (NF-kappa B) an der transkriptionellen Regulation proinflammatorisch wirkender Genprodukte beteiligt. Durch Mediatoren wie TNF alpha oder IL-1 beta wird eine nukle{\"a}re Translokation von normalerweise im Zytoplasma an inhibitorische I kappa B-Proteine gebundenem NF-kappa B hervorgerufen. Im Rahmen der CU ist NF-kappa B u. a. in Lamina propria-Makrophagen (LPMNC) und intestinalen Epithelzellen (IEC) aktiviert. Zielsetzung: In Zellkulturversuchen mit Adenokarzinomzelllinien (HeLa 229, SW480, SW620) sowie an Biopsien von Patienten mit einer distalen CU sollte aufgezeigt werden, inwieweit Butyrat die Aktivierung von NF-kappa B zu inhibieren vermag und welcher Mechanismus hier m{\"o}glicherweise zugrunde liegt. Ergebnisse: Nach Stimulation von HeLa 229 mit TNF alpha oder IL-1 beta kommt es in ca. 90 \% der Zellen zu einer nukle{\"a}ren Translokation von NF-kappa B, welche mittels einer Immunfluoreszenzmarkierung nachgewiesen wurde. Durch Vorinkubation mit 2 bzw. 4 mM Butyrat {\"u}ber 12, 24, 36 und 48 Stunden ließ sich sowohl eine zeit- als auch dosisabh{\"a}ngige Inhibition dieser Translokation erzielen. Bei Anwendung von 4 mM Butyrat war, verglichen mit unbehandelten Zellen, eine signifikante Reduktion des Anteils von nukle{\"a}rem NF-kappa B bereits nach einer 24st{\"u}ndigen Inkubation (TNF alpha; IL-1 beta: 36 h), bei 2 mM Butyrat erst nach 36 h (TNF alpha; IL-1 beta: 48 h) festzustellen. Im direkten Vergleich von 2 und 4 mM Butyrat zeigte sich nach TNF alpha-Stimulation bereits nach 24 h ein signifikanter Vorteil der h{\"o}heren Dosis, bei Verwendung von IL-1 beta erst nach 36 h. Die qualitativen Ergebnisse von HeLa 229 ließen sich ebenfalls an den Zelllinien SW480 und SW620 nachweisen. Bei Untersuchung des inhibitorischen I kappa B alpha-Proteins mittels Western Blot konnte f{\"u}r die o. g. Zelllinien eine TNF alpha-induzierte Phosphorylierung von I kappa B alpha aufgezeigt werden. Durch eine 24st{\"u}ndige Pr{\"a}inkubation mit 4 mM Butyrat war diese effektiv hemmbar. Nachweise von Ikappa B alpha an IL-1 beta-stimulierten HeLa 229-Zellen erbrachten, gemeinsam mit den Ergebnissen zur NF-kappa B-Translokation, Hinweise auf m{\"o}gliche alternative I kappa B alpha-unabh{\"a}ngige Wege der NF-kappa B-Aktivierung. Hinsichtlich der klinischen Anwendung von Butyrat wurden LPMNC in Biopsien von Patienten mit einer distalen CU durch eine immunhistochemische Doppelf{\"a}rbung von NF-kappa B und CD68 untersucht. Bei unbehandelten Erkrankten ließ sich in nahezu 80 \% der LPMNC eine nukle{\"a}re Translokation von NF-kappa B nachweisen. Eine topische Behandlung mit 100 mM Butyrat (Klysmen) f{\"u}hrte nach 4 Wochen zu einer signifikanten Reduktion der Anzahl von aktivierten LPMNC sowohl innerhalb der Butyrat- als auch im Vergleich mit der Placebogruppe. Dieser Effekt war auch nach 8 Wochen noch nachweisbar. Zur weiteren Objektivierung der Befunde wurden die Biopsien ebenfalls histologisch untersucht. Die Dichte der neutrophilen Granulozyten im Krypten- und Oberfl{\"a}chenepithel wurde durch Butyrat gegen{\"u}ber Placebo signifikant reduziert; alle {\"u}brigen morphologischen Entz{\"u}ndungsparameter {\"a}nderten sich mitunter zwar deutlich, jedoch wurde hier nicht das Signifikanzniveau erreicht. Klinisch konnte unter Butyratbehandlung bereits nach 4 Wochen eine signifikante Abnahme des Disease Activity Index (DAI) festgestellt werden, nach 8 Wochen auch im Vergleich mit der Placebogruppe. Signifikante endoskopische Ver{\"a}nderungen ergaben sich nach einer Behandlungsdauer von 8 Wochen nur innerhalb der Butyratgruppe. Schlussfolgerung: Was die Anwendung von Butyrat in der Behandlung der CU angeht, so konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, daß mit dieser KKFS sowohl in vitro (zytokinstimulierte Adenokarzinomzelllinien als Entz{\"u}ndungsmodell) als auch in vivo ein potenter und gleichzeitig kosteng{\"u}nstiger Inhibitor der NF-kappa B-Aktivierung zur Verf{\"u}gung steht. So korreliert die im klinischen Teil dieser Untersuchung nachweisbare Reduktion der Entz{\"u}ndungsaktivit{\"a}t (DAI, Endoskopie-Score) mit einer signifikanten Hemmung der NF-kappa B-Translokation in LPMNC. Dennoch erscheinen, auch vor dem Hintergrund der geringen Fallzahlen, weitere Untersuchungen zur Anwendung von Butyrat bei Patienten mit einer CU sinnvoll.},
  language  = {de}
}