@phdthesis{Starke2007, author = {Starke, Josefine}, title = {Dynamik, Biomechanik und Plastizit{\"a}t des Aktinzytoskeletts in migrierenden B16/F1 GFP-Aktin Melanomzellen in 2D und 3D extrazellul{\"a}rer Matrix}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25689}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Die Anpassung des Aktinzytoskeletts an extrazellul{\"a}re Gewebsstrukturen ist Voraussetzung f{\"u}r die Interaktion mit der extrazellul{\"a}ren Matrix und f{\"u}r die Zellbewegung, einschließlich der Invasion und Metastasierung von Tumorzellen. Wir untersuchten bei invasiven B16/F1 GFP-Aktin Mausmelanomzellen, ob und wie sich Zellform, Art und Effizienz der Bewegung an physikalisch unterschiedlich beschaffene kollagen{\"o}se Umgebungen anpassen: 1) mit Kollagen-Monomeren beschichtete 2D Objekttr{\"a}ger, 2) 2D Oberfl{\"a}che einer fibrill{\"a}ren Kollagenmatrix und 3) Zellen, die in einer 3D Kollagenmatrix eingebettet waren. Zur Darstellung des Aktinzytoskeletts wurden Zellen eingesetzt, die GFP-Aktin Fusionsprotein exprimierten, und mittels Zeitraffer-Videomikroskopie und Konfokalmikroskopie untersucht. Im direkten Vergleich waren Struktur und Dynamik des Aktinzytoskelett wie auch Zellform und Art der Migration unterschiedlich in den verschiedenen Umgebungen. Auf 2D planer Oberfl{\"a}che erfolgte eine rasche Adh{\"a}sion und Abflachung der Zellen (Spreading) mit nachfolgender Migration mit Bildung fokaler Adh{\"a}sionszonen, in die kabelartige Aktinstrukturen (Stress fibers) einstrahlten. Dagegen entwickelte sich in 3D Kollagenmatrices eine spindelf{\"o}rmige, fibroblasten{\"a}hnliche Zellform (mesenchymal) mit zylindrischen fingerf{\"o}rmigen vorderen Pseudopodien, die Zug der Zelle nach vorne bewirken und hochdynamisches polymeres Aktin, nicht jedoch Stress Fibers enthielten. Eine {\"a}hnliche Zellform und Struktur des Zytoskeletts entwickelte sich in Zellen auf 2D fibrill{\"a}rem Kollagen. Die Kontaktfindung und Migrationseffizienz auf oder in fibrill{\"a}ren Matrices war im Vergleich zu 2D kollagenbeschichteter Oberfl{\"a}che erschwert, die Migrationseffizienz verringert. In Kontrollversuchen wurden Migration und polarisierte Bildung von Aktindynamik durch Inhibitoren des Aktinzytoskeletts (Cytochalasin D, Latrunculin B, Jasplakinolide) stark gehemmt. Diese Befunde zeigen , dass die Struktur und Dynamik des Aktinzytoskeletts sowie die Art der Migration in Tumorzellen st{\"a}rker als bisher angenommen durch die umgebende Kollagenstruktur bestimmt wird. W{\"a}hrend 3D Kollagenmatrices in vivo {\"a}hnliche bipolare Zytoskelettstruktur f{\"o}rdern, m{\"u}ssen Abflachung der Zellen mit Bildung von Stress Fibers als spezifische Charakteristika von 2D Modellen angesehen werden.}, subject = {Aktin}, language = {de} } @phdthesis{Kretzschmar2005, author = {Kretzschmar, Martin}, title = {Antigenpr{\"a}sentation zwischen naiven CD4+ T-Lymphozyten und dendritischen Zellen: Interaktionsdynamik und Kalzium-Signalgebung in 3D Kollagenmatrices und multizellul{\"a}ren Aggregaten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18915}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Die Interaktion von CD4+ T-Zellen mit antigenpr{\"a}sentierenden dendritischen Zellen (DC) verl{\"a}uft in statischen und dynamischen Phasen, die jeweils zur Ausbildung einer immunologischen Synapse und T-Zell-Aktivierung f{\"u}hren. Um die Signalgebung in den stabilen wie auch dynamischen Phasen n{\"a}her zu charakterisieren, wurde der Kalziumeinstrom w{\"a}hrend der T-Zell-Aktivierung zeitaufgel{\"o}st untersucht. Dies wurde in 3D Kollagenmatrices und zus{\"a}tzlich in 3D Zellclustern durchgef{\"u}hrt, um zu kl{\"a}ren, ob sich dynamische produktive Kontakte auch in kollagenfreien, r{\"a}umlich komplexen Mikromileus ausbilden. Kokulturen aus murinen, naiven CD4+ T-Zellen (DO 11.10) und Ova-Peptid beladenen DC (BALB/c) in 3D Kollagenmatrix sowie die T-Zell/DC Cluster in Fl{\"u}ssigkultur wurden mittels Konfokalmikroskopie gefilmt. Die Zelldynamik wurde digital analysiert. Der Ca2+-Einstrom der T-Zellen wurde mittels zeitaufgel{\"o}ster Fluo 3-Detektion semiquantitativ analysiert. Sowohl im Kollagengel wie auch in Fl{\"u}ssigkulturen erfolgte wenige Sekunden nach der initialen Kontaktaufnahme {\"u}ber die Vorderfront der T-Zelle ein starker Ca2+-Einstrom in die T-Zelle. Das Signal blieb w{\"a}hrend der gesamten Interaktion und der Abl{\"o}se-Phase, solange der Uropod der T-Zelle mit der DC verbunden war, kontinuierlich erh{\"o}ht. In den sich spontan bildenden multizellul{\"a}ren Clustern erbrachte die morphodynamische Analyse von Kontakten Ca2+-positiver T-Zellen je 50\% dynamische bzw. stabil-statische Kontakte, zu deren Dynamik sowohl die T-Zellen als auch die DC beitrugen. Die Geschwindigkeit der dynamischen Kontakte betrug ca. 4 \&\#956;m/min (1-6 \&\#956;m/min) und lag damit ca. 50-90\% unterhalb der Geschwindigkeit der freien Migration im Kollagen. Analog zu Interaktionen im 3D Kollagengel wurden f{\"u}r Ca2+-positive T-Zellen produktive serielle und teils simultane Kontakte mit mehreren DC nachgewiesen. Der Nachweis dynamischer produktiver Kontakte in kollagenfreien Zellclustern legt einen promigratorischen Effekt der umgebenden r{\"a}umlichen Komplexit{\"a}t selbst nahe. Das Spektrum von statischen und dynamischen Interaktionsphasen in Abh{\"a}ngigkeit von der r{\"a}umlichen Komplexit{\"a}t repr{\"a}sentiert so eine inh{\"a}rente Eigenschaft der Zelldynamik von T-Zellen und bildet Teilaspekte des in vivo Verhaltens von T-Zellen in Lymphknoten ab. Zuk{\"u}nftige Studien sind notwendig, um zu kl{\"a}ren, wie Interaktionscharakteristika auch zur Differenzierung, Effektorfunktion und/oder Anergie von T-Zellen beitragen.}, language = {de} }