@article{LuxHuBenKraiemetal.2019,
  author    = {Lux, Thomas J. and Hu, Xiawei and Ben-Kraiem, Adel and Blum, Robert and Chen, Jeremy Tsung-Chieh and Rittner, Heike L.},
  title     = {Regional differences in tight junction protein expression in the blood-DRG barrier and their alterations after nerve traumatic injury in rats},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {21},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {1},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms21010270},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-285029},
  year      = {2019},
  abstract  = {The nervous system is shielded by special barriers. Nerve injury results in blood-nerve barrier breakdown with downregulation of certain tight junction proteins accompanying the painful neuropathic phenotype. The dorsal root ganglion (DRG) consists of a neuron-rich region (NRR, somata of somatosensory and nociceptive neurons) and a fibre-rich region (FRR), and their putative epi-/perineurium (EPN). Here, we analysed blood-DRG barrier (BDB) properties in these physiologically distinct regions in Wistar rats after chronic constriction injury (CCI). Cldn5, Cldn12, and Tjp1 (rats) mRNA were downregulated 1 week after traumatic nerve injury. Claudin-1 immunoreactivity (IR) found in the EPN, claudin-19-IR in the FRR, and ZO-1-IR in FRR-EPN were unaltered after CCI. However, laser-assisted, vessel specific qPCR, and IR studies confirmed a significant loss of claudin-5 in the NRR. The NRR was three-times more permeable compared to the FRR for high and low molecular weight markers. NRR permeability was not further increased 1-week after CCI, but significantly more CD68\(^+\) macrophages had migrated into the NRR. In summary, NRR and FRR are different in na{\"i}ve rats. Short-term traumatic nerve injury leaves the already highly permeable BDB in the NRR unaltered for small and large molecules. Claudin-5 is downregulated in the NRR. This could facilitate macrophage invasion, and thereby neuronal sensitisation and hyperalgesia. Targeting the stabilisation of claudin-5 in microvessels and the BDB barrier could be a future approach for neuropathic pain therapy.},
  language  = {en}
}
@article{BurkardMeirKannapinetal.2021,
  author    = {Burkard, Natalie and Meir, Michael and Kannapin, Felix and Otto, Christoph and Petzke, Maximilian and Germer, Christoph-Thomas and Waschke, Jens and Schlegel, Nicolas},
  title     = {Desmoglein2 Regulates Claudin2 Expression by Sequestering PI-3-Kinase in Intestinal Epithelial Cells},
  series = {Frontiers in Immunology},
  volume    = {12},
  journal   = {Frontiers in Immunology},
  issn      = {1664-3224},
  doi       = {10.3389/fimmu.2021.756321},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247059},
  year      = {2021},
  abstract  = {Inflammation-induced reduction of intestinal desmosomal cadherin Desmoglein 2 (Dsg2) is linked to changes of tight junctions (TJ) leading to impaired intestinal epithelial barrier (IEB) function by undefined mechanisms. We characterized the interplay between loss of Dsg2 and upregulation of pore-forming TJ protein Claudin2. Intraperitoneal application of Dsg2-stablising Tandem peptide (TP) attenuated impaired IEB function, reduction of Dsg2 and increased Claudin2 in DSS-induced colitis in C57Bl/6 mice. TP blocked loss of Dsg2-mediated adhesion and upregulation of Claudin2 in Caco2 cells challenged with TNFα. In Dsg2-deficient Caco2 cells basal expression of Claudin2 was increased which was paralleled by reduced transepithelial electrical resistance and by augmented phosphorylation of AKT\(^{Ser473}\) under basal conditions. Inhibition of phosphoinositid-3-kinase proved that PI-3-kinase/AKT-signaling is critical to upregulate Claudin2. In immunostaining PI-3-kinase dissociated from Dsg2 under inflammatory conditions. Immunoprecipitations and proximity ligation assays confirmed a direct interaction of Dsg2 and PI-3-kinase which was abrogated following TNFα application. In summary, Dsg2 regulates Claudin2 expression by sequestering PI-3-kinase to the cell borders in intestinal epithelium.},
  language  = {en}
}
@article{ScherzadHagenHackenberg2019,
  author    = {Scherzad, Agmal and Hagen, Rudolf and Hackenberg, Stephan},
  title     = {Current Understanding of Nasal Epithelial Cell Mis-Differentiation},
  series = {Journal of Inflammation Research},
  volume    = {12},
  journal   = {Journal of Inflammation Research},
  doi       = {10.2147/JIR.S180853},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-228562},
  pages     = {309-317},
  year      = {2019},
  abstract  = {The functional role of the respiratory epithelium is to generate a physical barrier. In addition, the epithelium supports the innate and acquired immune system through various cytokines and chemokines. However, epithelial cells are also involved in the pathogenesis of various respiratory diseases, some of which are mediated by increased permeability of the mucosal membrane or disturbed mucociliary transport. In addition, it has been shown that epithelial cells are involved in the development of inflammatory respiratory diseases. The following review article focuses on the aspects of epithelial mis-differentiation, in particular with respect to nasal mucosal barrier function, epithelial immunogenicity, nasal epithelial-mesenchymal transition and nasal microbiome.},
  language  = {en}
}
@article{KessieLodesOberwinkleretal.2021,
  author    = {Kessie, David K. and Lodes, Nina and Oberwinkler, Heike and Goldman, William E. and Walles, Thorsten and Steinke, Maria and Gross, Roy},
  title     = {Activity of Tracheal Cytotoxin of Bordetella pertussis in a Human Tracheobronchial 3D Tissue Model},
  series = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  volume    = {10},
  journal   = {Frontiers in Cellular and Infection Microbiology},
  issn      = {2235-2988},
  doi       = {10.3389/fcimb.2020.614994},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222736},
  year      = {2021},
  abstract  = {Bordetella pertussis is a highly contagious pathogen which causes whooping cough in humans. A major pathophysiology of infection is the extrusion of ciliated cells and subsequent disruption of the respiratory mucosa. Tracheal cytotoxin (TCT) is the only virulence factor produced by B. pertussis that has been able to recapitulate this pathology in animal models. This pathophysiology is well characterized in a hamster tracheal model, but human data are lacking due to scarcity of donor material. We assessed the impact of TCT and lipopolysaccharide (LPS) on the functional integrity of the human airway mucosa by using in vitro airway mucosa models developed by co-culturing human tracheobronchial epithelial cells and human tracheobronchial fibroblasts on porcine small intestinal submucosa scaffold under airlift conditions. TCT and LPS either alone and in combination induced blebbing and necrosis of the ciliated epithelia. TCT and LPS induced loss of ciliated epithelial cells and hyper-mucus production which interfered with mucociliary clearance. In addition, the toxins had a disruptive effect on the tight junction organization, significantly reduced transepithelial electrical resistance and increased FITC-Dextran permeability after toxin incubation. In summary, the results indicate that TCT collaborates with LPS to induce the disruption of the human airway mucosa as reported for the hamster tracheal model.},
  language  = {en}
}
@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}
}