@phdthesis{Laesker2023,
  author    = {L{\"a}sker, Katharina},
  title     = {The influence of the short-chain fatty acid butyrate on "Signal transducer and activator of transcription 3" (STAT3) and selected inflammatory genes in the colon carcinoma cell line CACO-2 cultured in 2D and 3D},
  doi       = {10.25972/OPUS-30038},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-300389},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {A disturbance in the symbiotic mutualism between the intestinal microbiome and the human host's organism (syn. dysbiosis) accompanies the development of a variety of inflammatory and metabolic diseases that comprise the Metabolic Syndrome, chronic inflammatory gut diseases like Crohn's disease, Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and cardiovascular diseases, among others. The changed uptake and effectiveness of short chain fatty acids (SCFAs) as well as an increase of the intestinal permeability are common, interdependent disease elements in this regard. Short chain fatty acids are end-products of intestinal bacterial fermentation and affect the mucosal barrier integrity via numerous molecular mechanisms. There is evidence to suggest, that SCFAs have a modulating influence on Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) in intestinal epithelial cells. STAT3 is a central gene-transcription factor in signaling pathways of proliferation and inflammation. It can be activated by growth factors and other intercellular signaling molecules like the cytokine Oncostatin M (OSM). The mode of STAT3's activation exhibits, finally, a decisive influence on the immunological balance at the intestinal mucosa. Therefore, the posttranslational modification of STAT3 under the influence of SCFAs is likely to be a very important factor within the development and -progression of dysbiosis-associated diseases. In this study, a clear positive in vitro-effect of the short chain fatty acid butyrate on the posttranslational serine727-phosphorylation of STAT3 and its total protein amount in the human adenocarcinoma cell line CACO2 is verified. Moreover, an increased gene expression of the OSM-receptor subunit OSMRβ can be observed after butyrate incubation. Histone deacetylase inhibition is shown to have a predominant role in these effects. Furthermore, a subsequent p38 MAPK-activation by Butyrate is found to be a key molecular mechanism regarding the STAT3-phosphorylation at serine727-residues. To consider the portion of butyrate receptor signaling in this context in future assays, a CACO-2 cell 3D-culture model is introduced in which an improvement of the GPR109A-receptor expression in CACO-2 cells is accomplished.},
  subject      = {Butyrate <Butters{\"a}uresalze>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Meir2013,
  author    = {Meir, Michael},
  title     = {Bedeutung der desmosomalen Adh{\"a}sion und Rolle der Rho-GTPasen RhoA, Rac1 und Cdc42 f{\"u}r die Regulation der Darmbarriere},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85111},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Eine intakte Darmbarriere ist {\"u}berlebensnotwendig. Bei einigen Erkrankungen kann eine St{\"o}rung der Darmbarriere zur Translokation von Bakterien aus dem Lumen des Darmes in den menschlichen K{\"o}rper f{\"u}hren, die septische Entz{\"u}ndungsprozesse ausl{\"o}sen k{\"o}nnen. In dieser Arbeit untersuchten wir zum einen die Bedeutung der desmosomalen Adh{\"a}sion f{\"u}r die Darmbarriere und zum anderen die Rolle der Rho-GTPasen in der Regulation der Darmbarriere. F{\"u}r unsere Untersuchungen charakterisierten wir Caco2 Zellen, von denen wir nachweisen konnten, dass sie ein geeignetes Modell f{\"u}r die Darmbarriere sind. Wir konnten zeigen, dass Caco2 Zellen 14 Tage nach ihrer Konfluenz einen vollst{\"a}ndigen Schlussleistenkomplex ausbilden und funktionell {\"a}hnlich Permeabilit{\"a}seigenschaften, wie die Mukosa von Ratten ex vivo aufweisen. Um die Bedeutung der desmosomalen Adh{\"a}sion zu kl{\"a}ren, applizierten wir einen gegen die Extrazellul{\"a}rdom{\"a}ne von Dsg2 gerichteten Antik{\"o}rper. Dieser Antik{\"o}rper war spezifisch in der Lage Dsg2 vermittelte Adh{\"a}sion zu blockieren. Nach Applikation des Dsg2 ED konnten wir eine Fragmentierung der Occludensproteine, sowie eine gest{\"o}rte Barrierefunktion mit erh{\"o}hter Permeabilit{\"a}t und erniedrigtem transepithelialen Widerstand nachweisen. Damit konnten wir zeigen, dass die Dsg2 vermittelte Adh{\"a}sion essentiell f{\"u}r die Aufrechterhaltung der Darmbarriere ist. Des Weiteren untersuchten wir die Rolle der Rho-GTPasen. Wir ver{\"a}nderten die Aktivit{\"a}t der Rho-GTPasen durch Applikation von bakteriellen Toxinen, wie CNF-1, CNF-y, Toxin B, C3-TF und LT sowie Mediatoren, wie Y27632 und quantifizierten die {\"A}nderung anschließend durch die Aktivit{\"a}tsmessung der Rho-GTPasen mittels GLISA. In Immunfluoreszenzen konnten wir zeigen, dass sowohl eine Steigerung als auch eine Erniedrigung der Aktivit{\"a}t von RhoA mit einer Fragmentierung der Occludensproteine einhergeht, w{\"a}hrend die Adherens Junktionen unbeeinflusst bleiben. Diese morphologische Ver{\"a}nderung korreliert mit einer signifikant erh{\"o}hten Permeabilit{\"a}t und einem erniedrigtem transepithelialem elektrischen Widerstand. Im Gegensatz dazu, konnten wir zeigen, dass eine Erh{\"o}hung der Aktivit{\"a}t von Rac1 und Cdc42 in der Immunfluoreszenz zu keinen sichtbaren Ver{\"a}nderungen f{\"u}hrt, die funktionellen Ergebnisse, mit einem erh{\"o}hten transepithelialen elektischen Widerstand und einer erniedrigten Permeabilit{\"a}t auf eine Stabilisierung der Barriere hinweisen. Eine Erniedrigung der Aktivit{\"a}t von Rac1 und Cdc42 f{\"u}hrt hingegen zu einer Destabilisierung der Barriere. Morphologisch f{\"u}hrte die Verringerung der Aktivit{\"a}t von Rac1 durch LT zu einer Reduzierung der Occludensproteine an den Zellgrenzen und zu einer diffuseren F{\"a}rbung des Adherens Junktionsprotein E- Cadherin. Zum anderen zeigte sich in diesem Fall eine deutliche Reduzierung der Barrierefunktion mit einem erniedrigten transepithelialen elektrischen Widerstand und einer erh{\"o}hten Permeabilit{\"a}t. Letzlich konnte diese Arbeit durch ihre Erkenntnisse einen Teil dazu beizutragen, dass die komplexe Regulation der Darmbarriere besser verstanden wird. Dieses bessere Verst{\"a}ndnis soll k{\"u}nftig zur Entwicklung neuer Therapieoptionen f{\"u}r Patienten dienen, die unter den septischen Folgen einer St{\"o}rung der Darmbarriere leiden.},
  subject      = {Darm},
  language  = {de}
}