@phdthesis{ZimmermannneePapp2024, author = {Zimmermann [n{\´e}e Papp], Lena}, title = {Platelets as modulators of blood-brain barrier disruption and inflammation in the pathophysiology of ischemic stroke}, doi = {10.25972/OPUS-30285}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-302850}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Ischemia-reperfusion injury (I/R injury) is a common complication in ischemic stroke (IS) treatment, which is characterized by a paradoxical perpetuation of tissue damage despite the successful re-establishment of vascular perfusion. This phenomenon is known to be facilitated by the detrimental interplay of platelets and inflammatory cells at the vascular interface. However, the spatio-temporal and molecular mechanisms underlying these cellular interactions and their contribution to infarct progression are still incompletely understood. Therefore, this study intended to clarify the temporal mechanisms of infarct growth after cerebral vessel recanalization. The data presented here could show that infarct progression is driven by early blood-brain-barrier perturbation and is independent of secondary thrombus formation. Since previous studies unravelled the secretion of platelet granules as a molecular mechanism of how platelets contribute to I/R injury, special emphasis was placed on the role of platelet granule secretion in the process of barrier dysfunction. By combining an in vitro approach with a murine IS model, it could be shown that platelet α-granules exerted endothelial-damaging properties, whereas their absence (NBEAL2-deficiency) translated into improved microvascular integrity. Hence, targeting platelet α-granules might serve as a novel treatment option to reduce vascular integrity loss and diminish infarct growth despite recanalization. Recent evidence revealed that pathomechanisms underlying I/R injury are already instrumental during large vessel occlusion. This indicates that penumbral tissue loss under occlusion and I/R injury during reperfusion share an intertwined relationship. In accordance with this notion, human observational data disclosed the presence of a neutrophil dominated immune response and local platelet activation and secretion, by the detection of the main components of platelet α-granules, within the secluded vasculature of IS patients. These initial observations of immune cells and platelets could be further expanded within this thesis by flow cytometric analysis of local ischemic blood samples. Phenotyping of immune cells disclosed a yet unknown shift in the lymphocyte population towards CD4+ T cells and additionally corroborated the concept of an immediate intravascular immune response that is dominated by granulocytes. Furthermore, this thesis provides first-time evidence for the increased appearance of platelet-leukocyte-aggregates within the secluded human vasculature. Thus, interfering with immune cells and/or platelets already under occlusion might serve as a potential strategy to diminish infarct expansion and ameliorate clinical outcome after IS.}, subject = {Schlaganfall}, language = {en} } @phdthesis{Wellige2018, author = {Wellige, Lena Mareike}, title = {Natriuretische Peptide und Inflammationsmarker in der Kurz- und Langzeit-Risikopr{\"a}diktion bei herzinsuffizienten Patienten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-169761}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Die Herzinsuffizienz geh{\"o}rt, trotz verbesserter Diagnostik und Therapie, zu den h{\"a}ufigsten Todesursachen in Deutschland und ist nach wie vor eine progrediente Erkrankung mit hoher Morbidit{\"a}t. Kompensationsmechanismen des Herzens dienen zun{\"a}chst der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Herzleistung, haben jedoch im fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung sogar ung{\"u}nstige Effekte. Die Therapie umfasst nicht-medikament{\"o}se und medikament{\"o}se Ans{\"a}tze, die in der Regel kombiniert zum Einsatz kommen - angepasst an Schweregrad und Akuit{\"a}t der Erkrankung. Die Pharmakotherapie bildet in der Regel die Basis der Herzinsuffizienztherapie. Trotz eindrucksvoller Erfolge der medikament{\"o}sen Therapiestrategien im Hinblick auf Symptomverbesserung und Prognose ist in vielen F{\"a}llen der Progress der Erkrankung dadurch nicht aufzuhalten. Die nicht-medikament{\"o}sen Therapieformen einer Herzinsuffizienz sollen daher immer flankierend zum Einsatz kommen und reichen von k{\"o}rperlicher Bewegung, Risikofaktorenmanagement, multidisziplin{\"a}rer Betreuung {\"u}ber die Implantation von kardialen Resynchronisierungssystemen oder komplexen herzchirurgischen Maßnahmen bis hin zur Herztransplantation1. Zur Diagnostik einer Herzinsuffizienz finden sowohl apparative als auch laborchemische Methoden ihre Anwendung. Sogenannte Biomarker, d.h. in der Regel im Blut nachweisbare Faktoren helfen, eine Aussage {\"u}ber die Schwere der Herzinsuffizienz und die Prognose zu treffen. Beim „Syndrom Herzinsuffizienz" handelt es sich um eine Systemerkrankung. Das Risiko einer (Re-)Hospitalisierung und die Mortalit{\"a}t aufgrund einer Herzinsuffizienz sind deutlich erh{\"o}ht. In der Pathogenese und Progression der Herzinsuffizienz spielt die Inflammation eine zentrale Rolle. Diverse M{\"o}glichkeiten der Detektion einer Inflammation stehen dem Mangel des therapeutischen Eingreifens gegen{\"u}ber. Aktuelle Studien zur anti-inflammatorischen Therapie konnten bisher keine Verringerung der Hospitalisierungsrate oder Mortalit{\"a}tsreduktion zeigen. In der vorliegenden Arbeit soll untersucht werden, ob eine Kombination aus Markern der Herzinsuffizienz (NT-proBNP) mit Inflammationsmarkern eine bessere prognostische Absch{\"a}tzung erlaubt und welche Biomarker-Kombination sinnvoll ist, um die Patienten mit einem erh{\"o}hten Risiko zu charakterisieren, um hier eine engmaschigere Betreuung zu initiieren. Die Arbeitshypothese lautet daher, dass die Marker Pr{\"a}diktoren f{\"u}r Tod und Rehospitalisierung bei Herzinsuffizienzpatienten sind und in Kombination die prognostische Aussagekraft verbessern. Außerdem wird angenommen, dass die Marker mit wichtigen Begleiterkrankungen des Herzinsuffizienzsyndroms assoziiert sind.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {de} } @phdthesis{Warnke2007, author = {Warnke, Clemens}, title = {Mechanismen TNF-induzierter Genexpression}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23989}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TNF wird zun{\"a}chst als TypII-Transmembranprotein (mTNF) gebildet und erst anschließend durch spezifische Spaltung durch die Metalloprotease TACE zum l{\"o}slichen Zytokin sTNF prozessiert. Da mTNF der alleinige Hauptaktivator des TNFR2 ist und sich bisherige Untersuchungen zum TNF-Signaling weitgehend auf sTNF konzentrierten, ist vergleichsweise wenig {\"u}ber TNFR2-vermittelte Signaltransduktion bekannt. An TNFR1 sind dagegen beide TNF-Varianten bioaktiv. Trotz intensiver Untersuchung des TNFR1-Signaling sind jedoch auch hier viele Fragen noch unbeantwortet. Derzeit existieren deshalb zum TNFR1-Signaling zwei verschiedene Modellvorstellungen nebeneinander. Im ersten Modell, dem Modell der Kompartmentalisation, bindet TRADD erst nach Rezeptorinternalisierung an TNFR1, genauso wie FADD und Caspase-8. Die Rezeptorinternalisierung nach Ligandenbindung gilt hier daher als Voraussetzung f{\"u}r die TRADD-Rekrutierung und f{\"u}r die Apoptoseinduktion. Im zweiten Modell, dem Modell zweier sequentiell arbeitender Signalkomplexe, bindet TRADD dagegen bereits im membrangebundenen Signalkomplex an TNFR1. Anschließend dissoziiert TRADD vom Rezeptor, um im Zytoplasma einen zweiten, apoptoseinduzierenden Komplex mit FADD und Caspase-8 zu formen. Um mehr {\"u}ber TNFR2 zu erfahren und um das TNFR1-Signaling besser zu verstehen, wurden in dieser Arbeit die Signaltransduktion und die Geninduktion {\"u}ber TNFR1 und TNFR2 nach Stimulation mit mTNF untersucht. Ziel war es letztlich, eine Methode zu etablieren, die es erlaubt, membrangebundene TNFR1- und TNFR2-Signalkomplexe getrennt zu isolieren. Dazu wurden zun{\"a}chst nicht zu sTNF spaltbare TNFR1- bzw. TNFR2-spezifische mTNF-Varianten mit GST-Tag hinsichtlich Rezeptorbindung und Rezeptoraktivierung n{\"a}her charakterisiert. Die selektive Bindung dieser mTNF-Varianten an TNFR1 bzw. TNFR2 konnte gezeigt werden. Auch der Nachweis ihre Funktionalit{\"a}t in Versuchen zur IL8-Induktion war m{\"o}glich. Mit Hilfe der TNFR1-spezifischen mTNF-Variante gelang im GST-Fishing die Koimmunopr{\"a}zipitation von TNFR1, TRADD und TRAF2 und damit die Isolierung des membrangebundenen Signalkomplexes des TNFR1. Mit Hilfe einer TNFR2-spezifischen Variante konnten dagegen TNFR2 und TRAF2 koimmunopr{\"a}zipitiert werden, TRADD dagegen nicht. Somit ließen sich mit den rezeptorspezifischen Varianten von mTNF die Rezeptorsignalkomplexe des TNFR1 und TNFR2 getrennt isolieren. Interessant war dabei insbesondere die TRADD-Rekrutierung an TNFR1 im membrangebundenen TNFR1-Signalkomplex. Da die Internalisierung von TNFR1 nach mTNF-Stimulation schwer vorstellbar ist, bindet TRADD offensichtlich an TNFR1, ohne dass eine Rezeptorinternalisierung Voraussetzung w{\"a}re. Damit erscheint das Modell der Kompartmentalisation zumindest f{\"u}r mTNF wenig plausibel. Dagegen sind die bisher f{\"u}r mTNF erhobenen Daten mit einer TRADD-Dissoziation vom Rezeptor vereinbar, weshalb ein Modell zweier sequentiell arbeitender Signalkomplexe durchaus auch f{\"u}r mTNF G{\"u}ltigkeit besitzen k{\"o}nnte.}, subject = {Tumor-Nekrose-Faktor}, language = {de} } @phdthesis{Timmermann2005, author = {Timmermann, Meike}, title = {Zellul{\"a}re Regulation und klinische Aspekte des monocyten-/macrophagenspezifischen Proteins CD163}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16028}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurde die zellul{\"a}re Regulation des monocyten-/ macrophagenspezifischen Oberfl{\"a}chenproteins CD163 untersucht und klinische Aspekte der l{\"o}slichen Form des CD163 (sCD163) diskutiert. sCD163 wird in vivo durch einen inflammatorischen Reiz von der Zelloberfl{\"a}che abgespalten. Bislang waren jedoch noch keine Mediatoren charakterisiert worden, die immer unter Entz{\"u}ndungsbedingungen vorhanden sind. In den eigenen Untersuchungen des Shedding von CD163 konnten f{\"u}r die Generierung des sCD163 neue endogene Aktivatoren identifiziert werden. Sowohl reaktive Sauerstoffspezies, wie Wasserstoffperoxid oder Stickstoffmonoxid, als auch das Produkt von endogenen Oxidationsreaktionen mit reaktiven Sauerstoffspezies 8-iso Prostaglandin F2a erwiesen sich als potente Aktivatoren des Shedding von CD163. Neben den bekannten physiologischen Funktionen des 8-iso Prostaglandin F2a konnte erstmals eine neue Funktion bei Entz{\"u}ndungen definiert werden. Dieser Effekt wurde spezifisch durch 8-iso Prostaglandin F2a hervorgerufen, da das isomere Prostaglandin F2a unter gleichen Bedingungen keinen Einfluss auf das Shedding von CD163 aus{\"u}bte. Das Immunsuppressivum Cyclosporin A konnte ebenfalls als Induktor des Shedding von CD163 ermittelt werden. Damit konnte zus{\"a}tzlich zur bekannten immunmodulatorischen Wirkung des Cyclosporin A eine weitere antiinflammatorische Wirkung {\"u}ber Monocyten/Macrophagen aufgezeigt werden. Durch Untersuchungen der Inhibierung des Shedding von CD163 konnten Gemeinsamkeiten bez{\"u}glich der in die sCD163-Generierung involvierten Mediatoren dargestellt werden. Obwohl die untersuchten Verbindungen wahrscheinlich {\"u}ber unterschiedliche Signalwege das Shedding von CD163 induzieren, waren die Anwesenheit von reaktiven Sauerstoffspezies und intrazellul{\"a}rem Calcium und die Beteiligung einer TIMP-3-sensitiven Metalloproteinase an diesem Prozess essentiell. Bei einem Vergleich zwischen dem Shedding von CD163 und Tumor necrosis factor-a (TNF-a) ergaben sich Gemeinsamkeiten durch die Induktion des Shedding beider Verbindungen durch 8-iso Prostaglandin F2a und in sehr viel geringerem Maße durch Wasserstoffperoxid. Im Gegensatz dazu waren deutliche Unterschiede in dem Ausmaß der induzierten Stimulation des Shedding durch Stickstoffmonoxid, Prostaglandin F2a und Cyclosporin A zu erkennen. Im Hinblick auf die entgegengesetzten Wirkungen von sCD163 als antiinflammatorisch wirkende Verbindung und TNF-a als proinflammatorisches Cytokin, konnte dargestellt werden, dass die Freisetzung durch unterschiedliche Aktivatoren erfolgt. Nach Bestimmung der Konzentrationen von sCD163 und 8-iso PGF2a in bronchoalveol{\"a}rer Lavage-Fl{\"u}ssigkeit von Patienten mit Cystischer Fibrose konnten keine abschließende Aussagen {\"u}ber die Eignung beider Parameter als biologische Marker f{\"u}r chronische Entz{\"u}ndungen der Lunge bei diesen Patienten getroffen werden. Weiterf{\"u}hrend zu der Kenntnis, dass sCD163 die antiinflammatorische Wirkung {\"u}ber eine Interaktion des Proteins mit humanen T-Lymphocyten und nachfolgender Hemmung der Proliferation dieser Zellen aus{\"u}bt, wurde diese Wechselwirkung genauer untersucht. In quantitativen Bestimmungen des sCD163 in isolierten T-Lymphocyten verschiedener Spender konnte erstmals gezeigt werden, dass sCD163 zu einem Teil konstitutiv in die T-Lymphocyten aufgenommen wird und dass diese Aufnahme durch proinflammatorische Aktivierung der T-Lymphocyten stark gesteigert werden kann. Durch fluoreszenzmikroskopische Aufnahmen unstimulierter T-Lymphocyten konnte die intrazellul{\"a}re Lokalisation des sCD163 visualisiert werden. Nach Aktivierung der Zellen mit einem proinflammatorischen Reiz fand innerhalb der Zellen eine Translokalisation des sCD163 aus dem cytoplasmatischen Bereich zur Zellmembran statt. Damit konnte erstmals gezeigt werden, dass abh{\"a}ngig vom Aktivierungsstatus der T-Lymphocyten eine Umverteilung des sCD163 innerhalb der Zellen erfolgt. Eine quantitative Bestimmung des sCD163 und seines Bindungspartners in T-Lymphocyten nichtmuskul{\"a}res Myosin Typ IIA gelang mittels eines neu entwickeltem ELISA, der spezifisch sCD163 und Myosin ausschließlich im Komplex erfasst. Damit konnte durch die in dieser Arbeit beschriebenen Untersuchungen ein grundlegender Beitrag zur Charakterisierung der Regulation der Proteinexpression und des Shedding von CD163 in humanen Monocyten sowie der Interaktion des sCD163 mit T-Lymphocyten geleistet werden.}, subject = {Antigen CD163}, language = {de} } @phdthesis{Thomas2021, author = {Thomas, Sarah Katharina}, title = {Design of novel IL-4 antagonists employing site-specific chemical and biosynthetic glycosylation}, doi = {10.25972/OPUS-17517}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175172}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {The cytokines interleukin 4 (IL-4) and IL-13 are important mediators in the humoral immune response and play a crucial role in the pathogenesis of chronic inflammatory diseases, such as asthma, allergies, and atopic dermatitis. Hence, IL-4 and IL-13 are key targets for treatment of such atopic diseases. For cell signalling IL-4 can use two transmembrane receptor assemblies, the type I receptor consisting of receptors IL-4R and γc, and type II receptor consisting of receptors IL-4R and IL-13R1. The type II receptor is also the functional receptor of IL-13, receptor sharing being the molecular basis for the partially overlapping effects of IL-4 and IL-13. Since both cytokines require the IL-4R receptor for signal transduction, this allows the dual inhibition of both IL-4 and IL-13 by specifically blocking the receptor IL-4R. This study describes the design and synthesis of novel antagonistic variants of human IL-4. Chemical modification was used to target positions localized in IL-4 binding sites for γc and IL-13R1 but outside of the binding epitope for IL-4R. In contrast to existing studies, which used synthetic chemical compounds like polyethylene glycol for modification of IL-4, we employed glycan molecules as a natural alternative. Since glycosylation can improve important pharmacological parameters of protein therapeutics, such as immunogenicity and serum half-life, the introduced glycan molecules thus would not only confer a steric hindrance based inhibitory effect but simultaneously might improve the pharmacokinetic profile of the IL-4 antagonist. For chemical conjugation of glycan molecules, IL-4 variants containing additional cysteine residues were produced employing prokaryotic, as well as eukaryotic expression systems. The thiol-groups of the engineered cysteines thereby allow highly specific modification. Different strategies were developed enabling site-directed coupling of amine- or thiol- functionalized monosaccharides to introduced cysteine residues in IL-4. A linker-based coupling procedure and an approach requiring phenylselenyl bromide activation of IL-4 thiol-groups were hampered by several drawbacks, limiting their feasibility. Surprisingly, a third strategy, which involved refolding of IL-4 cysteine variants in the presence of thiol- glycans, readily allowed synthesis of IL-4 glycoconjugates in form of mixed disulphides in milligram amount. This approach, therefore, has the potential for large-scale synthesis of IL-4 antagonists with highly defined glycosylation. Obtaining a homogenous glycoconjugate with exactly defined glycan pattern would allow using the attached glycan structures for fine-tuning of pharmacokinetic properties of the IL-4 antagonist, such as absorption and metabolic stability. The IL-4 glycoconjugates generated in this work proved to be highly effective antagonists inhibiting IL-4 and/or IL-13 dependent responses in cell-based experiments and in in vitro binding studies. Glycoengineered IL-4 antagonists thus present valuable alternatives to IL-4 inhibitors used for treatment of atopic diseases such as the neutralizing anti-IL-4R antibody Dupilumab.}, subject = {Glykosylierung}, language = {en} } @phdthesis{Stuermer2021, author = {St{\"u}rmer, Michael}, title = {Vitamin D und Advanced Glycation Endproducts bei Gesunden, Hypertonikern und Patienten mit Diabetes Mellitus - Gibt es Zusammenh{\"a}nge zwischen Vitamin D-Mangel und einer Akkumulation von Advanced Glycation Endproducts sowie Sero-Markern f{\"u}r Inflammation und oxidativen Stress?}, doi = {10.25972/OPUS-24003}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-240032}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Advanced Glycation Endproducts (AGEs) akkumulieren bei zunehmendem Alter. Die Haut ist das einzige Organ der durch ultraviolettes Licht ausgel{\"o}sten Vitamin D Synthese. Die Akkumulation von AGEs in der Haut k{\"o}nnte die Synthese von Vitamin D st{\"o}ren, w{\"a}hrend Mikroinflammation und oxidativer Stress (beides mit Vitamin D-Mangel assoziiert), sowohl die toxischen Effekte der AGEs, als auch deren Bildung selbst verst{\"a}rken k{\"o}nnten. Wir untersuchten zun{\"a}chst potentielle Zusammenh{\"a}nge zwischen zirkulierendem Vitamin D3, AGEs im Blut und AGEs in der Haut mit Markern f{\"u}r Inflammation und oxidativem Stress bei Nichtdiabetikern. In der vorliegenden Studie untersuchten wir 146 Probanden (119 gesunde Probanden und 27 Patienten mit arterieller Hypertonie; 73 M{\"a}nner und 73 Frauen; durchschnittliches Alter 57.0 ± 15.5 Jahre). Mit Hilfe des AGE-Readers wurden die Advanced Glycation Endproducts in der Haut (SAF) gemessen. Außerdem wurde Vitamin D3, AGE-assoziierte Fluoreszenz (AGE-Fl) im Plasma, hoch-sensitives C-reaktives Protein (hs-CRP), Advanced Oxidation Protein Products (AOPPs) und die Nierenfunktion bestimmt. Außerdem wurden in einer Untergruppe von 61 Probanden N-Carboxymethyllysin (CML), der l{\"o}sliche Rezeptor f{\"u}r AGEs (soluble RAGE) und das l{\"o}sliche Vascular Adhesion Protein-1 (sVAP-1) bestimmt. Der durchschnittlich gemessene Vitamin D-Spiegel betrug 22.5 ± 8.9 ng/ml. Eine Vitamin D-Insuffizienz (20 - 29 ng/ml) lag bei 43\% und ein manifester Vitamin D-Mangel bei 37\% vor. Der altersabh{\"a}ngige Anstieg der Haut-AGEs war bei Rauchern und Patienten mit arterieller Hypertonie st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt. Einen Zusammenhang zwischen der Hautfluoreszenz (SAF) und Vitamin D-Mangel fand sich nicht. Bei Rauchern konnte eine inverse Beziehung zwischen Vitamin D3 und Plasma AGE assoziierter Fluoreszenz sowie dem Soluble Vascular Adhesion Protein-1 nachgewiesen werden. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass bei Probanden mit nichtdiabetischer Stoffwechsellage ein Vitamin D-Mangel nicht zu einer vermehrten Toxizit{\"a}t und Akkumulation der Advanced Glycation Endproducts f{\"u}hrt. Nur bei Rauchern w{\"a}re solch eine Wechselwirkung denkbar. Weil bei Diabetes mellitus die Akkumulation von Advanced Glycation Endproducts mit vermehrter kardiovaskul{\"a}rer Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t in Zusammenhang steht, fragten wir uns außerdem ob ein Vitamin D-Mangel mit vermehrter AGE-Bildung und Toxizit{\"a}t bei Diabetikern einhergeht. Hierzu untersuchten wir 276 Diabetiker (160 M{\"a}nner und 116 Frauen; Alter 65 ± 13.4 Jahre; 43 Typ 1-Diabetiker, 233 Typ 2-Diabetiker) und 121 Nichtdiabetiker (60 M{\"a}nner und 61 Frauen; Alter 58.6 ± 15.5 Jahre). Die gleichen Parameter wie zuvor wurden bestimmt. Diabetiker zeigten h{\"o}here Werte an SAF und AGE-Fl als die Kontrollen. SAF und AGE-Fl korrelierte mit Alter, Diabetesdauer und Einschr{\"a}nkung der Nierenfunktion. Bei den Typ 2-Diabetikern korrelierte der altersabh{\"a}ngige AGE-Anstieg direkt mit hs-CRP und sVAP-1. Die Vitamin D-Spiegel der Diabetiker und Nichtdiabetiker waren beide gleich erniedrigt und lagen im Durchschnitt bei 22.5 ng/ml. Eine Beziehung zwischen Vitamin D und den erhobenen Parametern fand sich außer mit sVAP-1 (bei den Diabetikern) nicht. Zusammenfassend scheint ein Vitamin D-Mangel bei Diabetikern nicht mit vermehrter AGE-Akkumulation und einem Anstieg der Marker f{\"u}r Mikroinflammation und oxidativem Stress, mit Ausnahme von sVAP-1, einherzugehen.}, subject = {Advanced glycosylation end products}, language = {de} } @phdthesis{Seibl2010, author = {Seibl, Matthias}, title = {Untersuchung der mikrobiellen Diversit{\"a}t in entz{\"u}ndlichen Lymphadenitiden mittels einer 16S-rRNA-basierten Heterogenit{\"a}ts- \& phylogenetischen Analyse (SHARP-Screening)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57037}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {In der vorliegenden Studie haben wir mit Hilfe von SHARP-Screening, einer 16S-rRNA-basierten Heterogenit{\"a}ts- und phylogenetischen Analyse, die mikrobielle Diversit{\"a}t in entz{\"u}ndlichen Lymphadenitiden ohne vorherige Kenntnis der jeweiligen Erreger an einer Serie von 15 Lymphknoten untersucht. Die Methode wurde erstmals auf diese Fragestellung angewandt. Sie konnte f{\"u}r die Verwendung von paraffineingebettetem Gewebe adaptiert werden, so dass auch Gewebeproben analysiert werden konnten, von denen kein Gefriermaterial zur Verf{\"u}gung stand und die in Routineverfahren eingebettet und nach Standardmethoden gef{\"a}rbt wurden. SHARP-Screening beinhaltet zwei komplement{\"a}re Schritte: Zuerst erfolgte die Erstellung einer Genbank aller bakteriellen Gene aus der gesamten extrahierten DNA des analysierten Gewebes durch gezielte Amplifikation des 16S-rRNA-Gens mittels universeller eubakterieller Primer. Als zweiter Schritt wurde nach der Transformation mittels Analyse des Restriktionsfragmentl{\"a}ngenpolymorphismus die Selektion der jeweiligen unterschiedlichen Phylotypen der enthaltenen 16S-rRNA-Gene durchgef{\"u}hrt (insgesamt 400). Nach der Sequenzierung wurden die 16S-rRNA-Gene durch den Vergleich mit bekannten bakteriellen Sequenzen mit Hilfe des „Basic-Local-Alignment-Search-Tool" (BLAST) identifiziert. SHARP-Screening hat sich als geeignete Methode zur Analyse der gesamten, in einer Gewebeprobe enthaltenen bakteriellen Flora erwiesen. Dabei wurden zum Teil andere Erreger gefunden, als aus dem histologischen Bild vermutet wurden. So konnte zum Beispiel mit dem Nachweis von Gluconacetobacter sacchari, als potentieller Erreger einer septischen Granulomatose, eine alternative Differentialdiagnose zur histologisch vermuteten Katzenkratzkrankheit aufgezeigt werden. Dar{\"u}ber hinaus konnten auch gleichartige histologische Bilder bei dem gleichen identifizierten Erreger beobachtet werden. Zum Beispiel konnten im Zusammenhang mit dem Auftreten von {\"O}demen, Nekrosen, granulomat{\"o}s eitrigen Ver{\"a}nderungen und einer ausgepr{\"a}gten Sinus-histiozytose im Lymphknotengewebe immer wieder Comamonadaceae bzw. Janthinobacterium nachgewiesen werden. Oft zeigte sich nicht ein einzelner Erreger der Lymphadenitis, sondern ein ganzes Spektrum, wobei aus dem Vorhandensein der 16S-rRNA nicht auf das Vorhandensein vitaler Erreger geschlossen werden kann. Dennoch erlaubt die H{\"a}ufigkeit der entsprechenden Klone eine semiquantitative Absch{\"a}tzung der Bedeutung des jeweiligen Erregers. So wies SHARP-Screening auch Homologien zu Paracoccus yeeii nach. Eine Spezies, die mit klassischen Methoden h{\"a}ufig {\"u}bersehen wird, die in Lymphknoten jedoch eine pathogene Rolle spielen kann. Im Zusammenhang mit dem histologischen Verdacht auf ein Malignom wurden in einigen F{\"a}llen Streptomyces, Roseomonas gilardii rosea und Stenotrophomonas maltophila nachgewiesen, die auch in der Literatur h{\"a}ufig bei immunsupprimierten Patienten vorkommen. Bei dem Verdacht auf ein Lymphgranuloma venerum wurde eine Cyanobacterium-Spezies detektiert, die es nach Literaturangaben Chlamydia trachomatis erst m{\"o}glich macht, den eigenen Aminos{\"a}urestoffwechsel zu betreiben. Insgesamt d{\"u}rften vom SHARP-Screening noch weitere tiefgreifende Erkenntnisse der bakteriellen Diversit{\"a}t und kausaler Erregerassoziationen in Erkrankungen des lymphatischen Systems zu erwarten sein.}, subject = {Polymerase-Kettenreaktion}, language = {de} } @phdthesis{Schwab2009, author = {Schwab, Nicholas}, title = {The importance of CD8\(^+\) T cells and antigen-presenting cells in the immune reaction of primary inflammatory versus degenerative diseases}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37330}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {The bidirectional influence of parenchymal cells and cells of the immune system, especially of antigen-presenting and CD8\(^+\) T cells, in situations of putative auto- immune pathogenicity and degeneration was the main topic of this thesis. In the first part, the influence of human muscle cells on antigen-presenting cells was investigated. In inflammatory myopathies prominent infiltrates of immune cells containing T cells and antigen-presenting cells like macrophages and dendritic cells are present. The hypothesis was that human myoblasts have an inhibiting influence on these antigen-presenting cells under homeostatic conditions. A dysfunction or impairment under inflammatory circumstances might contribute to the development of myopathic conditions. The surface analysis of dendritic cells cocultured with myoblasts showed that immature dendritic cells could be driven into a reversible semi- mature state with significantly elevated levels of CD80. These dendritic cells were additionally characterized by their inhibiting function on T-cell proliferation. It was also shown that the lysates of healthy myoblasts could strongly enhance the phagocytic ability of macrophages, which could help with muscle regeneration and which might be disturbed in myositis patients. The second part of this thesis was about the clonal specificity of CD8\(^+\) T cells in a mouse model with genetically induced over-expression of PLP in oligodendrocytes. Here, we could show that the cytotoxic T lymphocytes, which had previously been shown to be pathogenic, were clonally expanded in the CNS of the transgenic mice. The amino acid sequences of the corresponding receptor chains were not identical, yet showed some similarities, which could mean that these clones recognize similar antigens (or epitopes of the same antigen). The knockout of PD-1 in this setting allowed for an analysis of the importance of tissue immune regulation. It became evident that the absence of PD-1 induced a larger number of clonal expansions in the CNS, hinting towards a reduced threshold for clonal disturbance and activation in these T cells. The expansions were, however, not pathogenic by themselves. Only in the presence of tissue damage and an antigenic stimulus (in our case the overexpression of PLP), the PD-1 limitation exacerbated the immune pathogenicity. Therefore, only in the presence of a "tissue damage signal", the dyshomeostasis of T cells lacking PD-1 achieved high pathogenetic relevance. Finally, we investigated the pathogenetic role of CD8 T cells in Rasmussen encephalitis, a rare and chronic neurological disease mainly affecting children. The analysis of the T-cell receptor repertoire in Rasmussen encephalitis patients in the peripheral CD4\(^+\) and CD8\(^+\) T-cell compartments as well as the brain revealed the involvement of T cells in the pathogenicity of this disease. Many clonal expansions in the brain matched CD8\(^+\) T-cell expansions in the periphery on the sequence level. These putatively pathogenic clones could be visualized by immunohistochemistry in the brain and were found in close proximity to astrocytes and neurons. Additionally, the expanded clones could be found in the periphery of patients for at least one year.}, subject = {T-Lymphozyt}, language = {en} } @phdthesis{Schopf2007, author = {Schopf, Thilo}, title = {Wertigkeit von Entz{\"u}ndungsparametern in der postoperativen Phase nach Implantation von H{\"u}ft- und Kniegelenk-Totalendoprothesen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25028}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Ziel dieser Arbeit ist, die Wertigkeit von Entz{\"u}ndungsparametern (CRP, BSG, Leukozyten und Temperatur) in der postoperativen Phase anhand einer retrospektiven Studie mit 531 Patienten nach Implantation von Knie- und H{\"u}ft-Totalendoprothesen zu beurteilen. Hierbei sollten zum einen die Auswirkungen von Vorerkrankungen (Asthma bronchiale, Rheumatoider Arthritis, Nikotinabusus, Gicht/Hyperurik{\"a}mie, Z. n. Thrombosen) auf den postoperativen Verlauf der Entz{\"u}ndungsparameter und zum anderen postoperative Komplikationen (Thrombosen, bronchopulmonale Infekte, Harnwegsinfekte, Wundinfekte, Protheseninfekte) anhand der Entz{\"u}ndungsparameter erfasst werden. Die Auswertung erfolgte mittels SPSS f{\"u}r Windows durch den Mann-Whitney Test als nicht parametrischen Test f{\"u}r unabh{\"a}ngige Variablen. Im Durchschnitt stieg der CRP-Wert von 0,6 mg/dl pr{\"a}operativ auf etwa 8,5 mg/dl um den 3. postoperativen Tag an und fiel dann durchschnittlich auf 1,4 mg/dl um den 14. postoperativen Tag ab. Die BSG-Werte stiegen von etwa 18 mm/h pr{\"a}operativ auf 52 mm/h um den 3. postoperativen Tag an. Der h{\"o}chste BSG-Wert (56 mm/h) wurde erst um den 7. postoperativen Tag erreicht. Danach fiel der BSG-Wert leicht ab auf durchschnittlich etwa 43 mm/h um den 14. postoperativen Tag. Die Temperaturkurve verlief {\"a}hnlich: Auch hier stieg die Temperatur rasch auf einen H{\"o}chstwert von 37,1°C um den 2. postoperativen Tag. Es folgte ein langsamer Abfall der Temperatur, bis hin zu Normwerten ab dem 10. postoperativen Tag. Die Leukozyten zeigten im Durchschnitt einen geradlinigen Verlauf mit durchschnittlichen Werten zwischen 7 und 8 G/l, allerdings bei einer großen Standartabweichung. Patienten mit Asthma bronchiale zeigten pr{\"a}operativ signifikant erh{\"o}hte BSG und Leukozytenwerte. Patienten mit Gicht/Hyperurik{\"a}mie fielen durch signifikant niedrigere Temperaturwerte am 6. und 12. postoperativen Tag sowie durch Trends zu niedrigeren Werten am 10. und 16. postoperativen Tag auf. Signifikant h{\"o}here Werte fanden sich bei der CRP-AUC-Kurve vom 7.-14. postoperativen Tag. Des Weiteren fanden sich Trends zu h{\"o}heren Werten am 14. postoperativen Tag bei der BSG und am 3. postoperativen Tag bei den Leukozyten. Bei Patienten mit Z.n. Thrombose zeigte sich der postoperative BSG-Verlauf vom 3.-14. Tag signifikant erniedrigt, ebenso waren die postoperativen Temperaturwerte vom 15. und 16. Tag signifikant niedriger. Der einzig signifikante Unterschied zwischen Rauchern und Nichtrauchern fand sich in der pr{\"a}operativen BSG, wo Raucher signifikant niedrigere Werte hatten. Des Weiteren zeigten sich Trends zu h{\"o}heren Leukozytenwerten am 3. und 7. postoperativen Tag sowie Trends zu niedrigeren Temperaturen am 1., 2., 7., 8. und 14. postoperativen Tag. Patienten mit Rheumatoider Arthritis fielen durch signifikant erh{\"o}hte pr{\"a}operative CRP- und BSG-Werte auf. Zus{\"a}tzlich traten Trends zu h{\"o}heren Werten am 14. postoperativen Tag f{\"u}r CRP, BSG und Leukozyten auf. Dem Trend zur Temperaturerh{\"o}hung am 2. postoperativen Tag folgten erneute Trends am 9. und 11. postoperativen Tag sowie signifikant h{\"o}here Temperaturen am 10. und 12. postoperativen Tag. Patienten, die einen Harnwegsinfekt erlitten, hatten signifikant erh{\"o}hte Werte am 14. postoperativen Tag f{\"u}r CRP und BSG. Auch die CRP-AUC-Kurve zeigte diesen Verlauf signifikant. Bei Patienten, die an einem bronchopulmonalem Infekt erkrankten, war der CRP-Wert des 3. postoperativen Tages signifikant erh{\"o}ht. Dies ließ sich auch in der CRP-AUC-Kurve vom 0.-3. postoperativen Tag signifikant nachweisen. Dar{\"u}ber hinaus lag ein Trend am 3.-7. postoperativen Tag zu h{\"o}heren Werten vor. Bei Patienten mit tiefer Beinvenenthrombose fiel eine signifikante Temperaturerh{\"o}hung am 7., 8. und 11. postoperativen Tag auf, sowie ein Trend am 9., 10. und 12. postoperativen Tag. Die CRP-Werte stiegen um den 14. postoperativen Tag signifikant an. Gleiches Verhalten zeigte die CRP-AUC-Kurve vom 7.-14. postoperativen Tag. Patienten mit Wundinfektionen fielen durch Trends zu niedrigeren Temperaturwerten am 4. und 5. postoperativen Tag auf. Außerdem stieg um den 7. postoperativen Tag die BSG trendwertig an. Die Leukozyten waren pr{\"a}operativ signifikant erh{\"o}ht. Dagegen war bei Patienten mit TEP-Infektion der CRP-Wert um den 14. postoperativen Tag signifikant erh{\"o}ht. Die Temperaturwerte des 8. postoperativen Tages zeigten einen Trend zu niedrigeren Zahlen. Die Ergebnisse entsprechen in etwa denen anderer Studien. Insgesamt l{\"a}sst sich eine Tendenz ablesen: BSG und Temperatur sind vor allem bei den erw{\"a}hnten Vorerkrankungen erh{\"o}ht, Leukozyten spielen kaum eine Rolle und die CRP-Bestimmung findet ihren Platz haupts{\"a}chlich in der Diagnostik von Komplikationen. Außerdem wird klar, dass kein Entz{\"u}ndungsparameter spezifisch f{\"u}r eine bestimmte Vorerkrankung oder Komplikation ist. Dar{\"u}ber hinaus sind nicht Einzelwerte, sondern viel mehr der Verlauf der Entz{\"u}ndungsparameter entscheidend.}, subject = {Totalendoprothese}, language = {de} } @phdthesis{Scheurer2022, author = {Scheurer, Mario Joachim Johannes}, title = {Inhibitoren des NF-kappaB pathways zur in vitro Blockade der Inflammation und proapoptotischen Sensitivierung des oralen Plattenepithelkarzinoms f{\"u}r den prospektiven Einsatz in der Tumortherapie}, doi = {10.25972/OPUS-27152}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-271521}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Entz{\"u}ndliche Prozesse stellen einen zentralen Aspekt der Karzinogenese dar und k{\"o}nnen sowohl zur Induktion als auch zum Progress von Tumoren beitragen. Der NF-kB-Signalweg ist einer der wichtigsten Signaltransduktionswege der In- flammation und Tumorpromotion, was ihn zur plausiblen Zielstruktur f{\"u}r die pros- pektive klinische Tumortherapie machen k{\"o}nnte. In der vorliegenden Arbeit wur- den die Eigenschaften von vier unterschiedlich targetierenden NF-kB-pathway- Inhibitoren - Cortisol, MLN4924, QNZ und TPCA1 - auf die Inflammation, Zell- proliferation und proapoptotische Sensitivierung am in vitro Modell des HNSCC untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die spezifische Auswahl des Inhi- bitors bzw. seines targets entscheidend f{\"u}r den wirkungsvollen Einsatz dieser Wirkstoffgruppe in der antiproliferativen Therapie des HNSCC zu sein scheint. Beispielsweise vermittelte MLN4924 die Freisetzung von IL-8. Cortisol bewirkte die Resistenz der FasL-induzierten Apoptose von HNSCC-Zellen. QNZ wirkte in einigen Zelllinien antiproliferativ und sensitivierend f{\"u}r den FasL-induzierten Zell- tod, beeinflusste jedoch in diesem Zusammenhang kontraproduktiv die IL-8-Sek- retion. Dies disqualifizierte diese Wirkstoffe f{\"u}r die Anwendung in der Therapie von Kopf-Hals-Tumoren. Dahingegen qualifizierte sich TPCA-1 aufgrund folgen- der Eigenschaften als geeigneter Wirkstoff f{\"u}r den prospektiven klinischen Ein- satz: 1) TPCA-1 wirkte antiproliferativ, 2) hemmte die TNF-a-induzierte Inflammation, 3) regulierte die IL-8-Expression herab, 4) wirkte sensitivierend f{\"u}r den TNF-a-induzierten Zelltod, 5) interferierte kaum mit der FasL-vermittelten Apoptose und 6) induzierte Apoptose.}, subject = {Plattenepithelcarcinom}, language = {de} } @phdthesis{Schenkhoff2007, author = {Schenkhoff, Felix Stephan}, title = {Herstellung und Charakterisierung multifunktioneller Fusionsproteine des membranst{\"a}ndigen Fas-Liganden und des membranst{\"a}ndigen CD40-Liganden}, isbn = {xxx}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25978}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TNF-Liganden liegen prim{\"a}r in membranst{\"a}ndiger Form mit trimerer Struktur vor und die meisten von ihnen k{\"o}nnen sekund{\"a}r durch Metalloproteasen in l{\"o}sliche trimere Liganden prozessiert werden. W{\"a}hrend membranst{\"a}ndige Formen der TNF-Liganden ihre korrespondierenden Rezeptoren aktivieren k{\"o}nnen, sind die l{\"o}slichen Varianten einzelner TNF-Liganden unterschiedlich aktiv beziehungsweise inaktiv an den korrespondierenden Rezeptoren, obwohl sie ebenfalls zur Bindung in der Lage sind. Dies konnte bereits in Studien f{\"u}r TNF und TRAIL gezeigt werden. Die Unterschiede zwischen l{\"o}slichen Varianten und der membranst{\"a}ndigen Form des Liganden betreffen sowohl die Rezeptorselektivit{\"a}t als auch den Aktivierungsgrad am Rezeptor bis hin zu v{\"o}lliger Inaktivit{\"a}t der l{\"o}slichen Form. Unterschiede finden sich jedoch nicht nur hinsichtlich der Aktivit{\"a}t, sondern auch in der Interaktion des Liganden mit dem Rezeptor. F{\"u}r die membranst{\"a}ndige und die l{\"o}sliche Form von FasL konnten Unterschiede in der Notwendigkeit intrazellul{\"a}rer Signalmolek{\"u}le bei der Ausbildung Ligand-induzierter Rezeptorsignalcluster gezeigt werden. F{\"u}r die l{\"o}sliche und membranst{\"a}ndige Form des CD40L werden eine unterschiedliche Rezeptorinternalisierung und eine unterschiedliche Rekrutierung von TRAF-Molek{\"u}len angenommen. Bisherige Arbeiten zur Untersuchung der Rezeptor-Ligand-Interaktion st{\"u}tzen sich meist auf l{\"o}sliche Varianten von TNF-Liganden, die durch artifizielle Multimerisierung oder Antik{\"o}rper-induzierte Quervernetzung sekund{\"a}r aktiviert werden m{\"u}ssen. Um f{\"u}r die Untersuchung der Rezeptor-Ligand-Interaktion in Zukunft realit{\"a}tsn{\"a}here Bedingungen zu schaffen, sollten im Rahmen dieser Arbeit multifunktionelle Fusionsproteine des membranst{\"a}ndigen FasL und CD40L hergestellt und charakterisiert werden. Die Fusionsproteine wurden im Rahmen der Klonierung so konstruiert, dass von der aminoterminalen Seite beginnend eine GST-Dom{\"a}ne, ein Flag-Tag, ein YFP-Tag und abschließend die vollst{\"a}ndige membranst{\"a}ndige Form des Liganden (FasL oder CD40L) aneinander gef{\"u}gt wurden. In FACS-Analysen konnte sowohl die Funktion des YFP-Tag als auch die korrekte Expression des Liganden an der Zelloberfl{\"a}che durch spezifische Antik{\"o}rperf{\"a}rbung nachgewiesen werden. Die funktionelle Aktivit{\"a}t der Liganden wurde durch IL-8-Induktion gezeigt, die eine Aktivierung des NF\&\#61547;B-Signalweges durch die GST-Fusionsproteine des membranst{\"a}ndigen FasL und des membranst{\"a}ndigen CD40L beweist. Im Rahmen von Immunopr{\"a}zipitationen wurde die M{\"o}glichkeit der Detektion der Fusionsproteine {\"u}ber ihr Flag-Tag getestet. F{\"u}r das in GST-pull-down-Assays genauer untersuchte membranst{\"a}ndige GST-Flag-YFP-CD40L-Fusionsprotein gelang eine Koimmunopr{\"a}zipitation mit dem im Rezeptorkomplex gebundenen TRAF2. F{\"u}r dieses in der Signaltransduktion des CD40 entscheidende Molek{\"u}l konnte seine transiente Interaktion mit dem Rezeptorsignalkomplex sowie eine Ver{\"a}nderung in der Assoziation an den Rezeptor durch TNF-abh{\"a}ngige TRAF1-Induktion gezeigt werden. Im Zusammenhang der mit der Rezeptoraktivierung oftmals gleichgesetzten Bildung von Rezeptorsignalclustern durch den entsprechenden TNF-Liganden war die Beobachtung interessant, dass das Konstrukt GST-Flag-YFP-CD40L im Gegensatz zum analog konstruierten GST-Flag-YFP-FasL nicht in der Lage war, Signalcluster des korrespondierenden Rezeptors zu erzeugen, aber dennoch f{\"a}hig war, eine Rezeptoraktivierung zu bewirken. Hinsichtlich der Untersuchung von Unterschieden in der Rezeptor-Ligand-Interaktion von l{\"o}slichen und membranst{\"a}ndigen Formen sind f{\"u}r FasL und CD40L noch viele Fragen offen, die beispielsweise auch die Stabilit{\"a}t von Rezeptorsignalclustern betreffen. Die in dieser Arbeit erzeugten und charakterisierten multifunktionellen Fusionsproteine sollten helfen, neue Erkenntnisse bez{\"u}glich der molekularen Grundlagen der Rezeptor-Ligand-Interaktion zu erzielen.}, subject = {Tumor-Necrose-Faktor}, language = {de} } @phdthesis{SalmgebSchneider2021, author = {Salm [geb. Schneider], Jonas}, title = {Vergleichende Charakterisierung intestinaler Barrierever{\"a}nderungen in Gewebeproben und Enteroiden aus Patienten mit chronisch-entz{\"u}ndlichen Darmerkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-22935}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229356}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Der Zusammenbruch der intestinalen Epithelbarriere ist ein Schl{\"u}sselfaktor in der Pathogenese von Morbus Crohn. Die Mechanismen dahinter sind jedoch noch immer ungekl{\"a}rt. In dieser Arbeit wurden Enteroide dahingehend untersucht, ob sie als geeignetes In-vitro-Modell zur Analyse, der in Patientenproben beobachteten Ver{\"a}nderungen der intestinalen Epithelbarriere dienen. Zun{\"a}chst wurden Darmproben aus Patienten mit Morbus Crohn sowie gesunden Patienten gesammelt und Enteroide aus Stammzellen der Intestinalen Krypten einiger Patientenproben generiert. Abschließend wurden die Ver{\"a}nderungen der intestinalen Epithelbarriere auf proteinbiochemischer Ebene in humanen Gewebeproben und Enteroiden vergleichend untersucht und analysiert. Es kam zu tiefgreifenden Ver{\"a}nderungen der Expressionsmuster der analysierten Junktionsproteine in den Patientenproben. {\"U}berraschenderweise spiegelten sich diese {\"A}nderungen f{\"u}r alle Junktionsproteine bis auf Claudin 1 und E-Cadherin, in den aus schwer entz{\"u}ndetem Gewebe generierten und unstimulierten Enteroiden, wider. Die Arbeit zeigt, dass Enteroide scheinbar einige der Ver{\"a}nderungen der intestinalen Epithelbarriere bei Morbus Crohn auf Proteinebene in vitro beibehalten und widerspiegeln. Auf Grundlage dieses Enteroid-Modells ist es nun m{\"o}glich, neue Erkenntnisse {\"u}ber die Pathomechanismen des Verlusts der Integrit{\"a}t der intestinalen Epithelbarriere zu erlangen und neue Behandlungsstrategien zu entwickeln.}, subject = {Pathogenese}, language = {de} } @phdthesis{Rumpf2007, author = {Rumpf, Jost-Julian}, title = {Mechanismen der TRAIL-induzierten Signaltransduktion}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27112}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TRAIL (TNF Related Apoptosis Inducing Ligand), ein Mitglied der TNF-Ligandenfamilie, wurde bislang haupts{\"a}chlich hinsichtlich seiner dominanten Funktion als Ausl{\"o}ser des apoptotischen Programms untersucht. In neueren Untersuchungen konnte allerdings gezeigt werden, dass TRAIL unter bestimmten Bedingungen auch eine starke Aktivierung nicht-apoptotischer Signalwege induzieren kann. Um die Mechanismen der TRAIL-induzierten nicht-apoptotischen Signaltransduktion genauer zu untersuchen, wurde in der hier vorliegenden Arbeit besonderes Augenmerk auf die TRAIL-vermittelte Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkB und deren Modulation durch Interferon gamma und FLIP gelegt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass Interferon gamma, neben einer synergistischen Wirkung hinsichtlich der TRAIL-induzierten Apoptose, unter nicht-apoptotischen Bedingungen, die durch Caspase-Inhibition oder Bcl2-{\"U}berexpression geschaffen wurden, auch eine verst{\"a}rkende Wirkung auf die TRAIL-induzierten NFkB-Aktivierung in KB-Zellen entfaltet. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass FLIP, ein Inhibitor der Caspase-8-Aktivierung, dessen Expression unter anderem durch Interferon gamma reguliert wird, neben einer Apoptose-inhibierenden Wirkung auch die TRAIL-induzierte NFkB-Aktivierung in KB-Zellen inhibiert, was auf eine gemeinsame Regulation beider Mechanismen auf der Ebene des DISC (Death Inducin Signaling Complex) hindeutet.}, subject = {Interferon }, language = {de} } @phdthesis{Reeh2021, author = {Reeh, Laurens}, title = {Immunmodulatorische Effekte CD44-positiver Gef{\"a}ßwand-residenter Stamm- und Vorl{\"a}uferzellen im myokardialen Gewebe}, doi = {10.25972/OPUS-25102}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-251020}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Die Identifizierung endogener Stammzellen mit kardiogenem Potenzial und die M{\"o}glichkeit, deren Differenzierung zu steuern, w{\"u}rde einen Meilenstein in der kardioregenerativen Therapie darstellen. Innerhalb der Gef{\"a}ßwand konnten unterschiedliche Stamm- und Vorl{\"a}uferzellen identifiziert werden, die sog. Gef{\"a}ßwand-residenten Stammzellen (VW-SCs). Zuletzt konnten aus CD34(+) VW-SCs, ohne genetische Manipulation, Kardiomyozyten generiert werden. Zus{\"a}tzlich fungiert die Gef{\"a}ßwand als Quelle inflammatorischer Zellen, die essenziell f{\"u}r die kardiogene Differenzierung der VW-SCs zu sein scheinen. Ziel dieser Arbeit war es, das Verhalten von CD44(+) VW-SCs zu untersuchen, um herauszufinden, inwieweit dieser Stammzelltyp eine endogene Generierung von Kardiomyozyten unterst{\"u}tzen k{\"o}nnte. Dabei wurde mit infarzierten M{\"a}useherzen, dem Aortenringassay (ARA) und dem kardialen Angiogeneseassay (CAA) gearbeitet. Sowohl in vivo in isch{\"a}mischen Arealen infarzierter M{\"a}useherzen als auch ex vivo im CAA kam es zu einem signifikanten Anstieg von CD44(+) Zellen. Mittels F{\"a}rbungen auf CD44 und Ki-67 konnte die Teilungsf{\"a}higkeit dieser Zellen demonstriert werden. Ex vivo ließen sich aus CD44(+) Zellen F4/80(+) Makrophagen generieren. Die CD44(+) VW-SCs k{\"o}nnen sich dabei sowohl zu pro-inflammatorischen iNOS(+) M1- als auch zu anti-inflammatorischen IL-10(+) M2-Makrophagen differenzieren. Eine Modulation der kardialen Inflammation k{\"o}nnte einen entscheidenden Einfluss auf die Kardiomyogenese haben. Unter VEGF-A kam es im CAA zu einer deutlichen Zunahme von CD44(+) Zellen. Unter Lenvatinib blieb das kardiale Sprouting g{\"a}nzlich aus, die Anzahl der CD44(+) Zellen stagnierte und die VW-SCs verblieben in ihren physiologischen Nischen innerhalb der Gef{\"a}ßwand. Warum es nach einem MI kaum zu einer funktionellen Herzmuskelregeneration kommt, ist weiterhin unklar. Die therapeutische Beeinflussung koronaradventitieller CD44(+) VW-SCs und inflammatorischer Prozesse k{\"o}nnte dabei zuk{\"u}nftig eine wichtige therapeutische Option darstellen.}, subject = {Antigen CD44}, language = {de} } @phdthesis{Rauh2011, author = {Rauh, Katharina}, title = {Erythropoietin und Inflammation bei diabetischer Nephropathie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66637}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 und chronischer Niereninsuffizienz ist An{\"a}mie h{\"a}ufig. Zum Teil ist sie durch ungen{\"u}gende EPO-Produktion bedingt. Zus{\"a}tzlich wird die H{\"a}moglobinsynthese, wie bei der An{\"a}mie chronischer Krankheiten (anemia of chronic disease, ACD) beschrieben, durch entz{\"u}ndliche Vorg{\"a}nge unterdr{\"u}ckt. Der Stellenwert endogenen Erythropoietins bei Patienten mit diabetischer Nephropathie und ACD bleibt noch unsicher sowie auch der Zusammenhang zwischen EPO und der Nierenfunktion. Diese Querschnittsanalyse schloss 224 Patienten mit Typ 2-Diabetes in allen Stadien chronischer Niereninsuffizienz (CNI-Stadium 1-5) ein. Das mediane Alter betrug 67 Jahre, 54 \% waren m{\"a}nnlich und die mediane GFR lag bei 49 ml/min. Gem{\"a}ß den Definitionen der K/DOQI-Richtlinien waren 41 \% der Patienten an{\"a}misch. Von der Studie ausgeschlossen wurden wegen der An{\"a}mie behandelte Patienten und solche mit Eisenmangel. Pr{\"a}diktoren der log-transformierten EPO-Spiegel wurden unter Benutzung multivariater linearer Regressionsmodelle ausgewertet. Die univariate und inverse Beziehung zwischen GFR und EPO-Spiegeln (p = 0,009) wurde in der multivariaten Analyse nicht-signifikant. Erh{\"o}htes CRP (p < 0,001), niedriges Ferritin (p = 0,002), kardiovaskul{\"a}re Ereignisse in der Vorgeschichte (p = 0,02) und Hypertension (p = 0,04) waren nach Adjustierung f{\"u}r Alter, Geschlecht, Hb, GFR und andere klinische Faktoren unabh{\"a}ngig mit erh{\"o}hten EPO-Spiegeln assoziiert. In der untersuchten Population fand sich kein Zusammenhang zwischen EPO-Spiegeln und H{\"a}moglobin. Bei diabetischen Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz werden die EPO-Spiegel trotz gleichzeitig niedriger H{\"a}moglobinspiegel vor allem durch Entz{\"u}ndungsparameter und den Eisenstatus vorhergesagt und sind dabei unabh{\"a}ngig von der Nierenfunktion. Deshalb k{\"o}nnte die An{\"a}mie bei Patienten mit diabetischer Nephropathie haupts{\"a}chlich durch Inflammation entstehen, die zu einem relativen Eisenmangel und einer Resistenz des Knochenmarks gegen{\"u}ber endogenem EPO f{\"u}hrt.}, subject = {Diabetes mellitus}, language = {de} } @phdthesis{Pilgram2020, author = {Pilgram, Lisa}, title = {Produktion und pathophysiologische Bedeutung von Sphingosin-1-Phosphat in humanen dendritischen Zellen}, doi = {10.25972/OPUS-21021}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210214}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Dendritische Zellen (DCs) sind als Zielzellen des MV f{\"u}r dessen Pathogenese von zentraler Bedeutung und f{\"o}rdern sowohl Dissemination und Transmission des Virus. Auf zellul{\"a}rer Ebene findet sich eine Modulation des Sphingolipidmetabolismus in MV-infizierten DC-Kulturen. S1P selbst ist ein bioaktives Sphingolipid, das {\"u}ber auto- und parakrine S1P-Rezeptorstimulation Funktion, Migration und Positionierung von Immunzellen, aber auch als intrazellul{\"a}rer Botenstoff Calcium-Haushalt, Apoptose und Proliferation reguliert. {\"U}ber die an der Vermittlung der intrazellul{\"a}ren S1P-Effekte beteiligten Strukturen ist bisher weniger bekannt und der S1P-Metabolismus einzelner Zellen trotz Kompartiment-abh{\"a}ngiger Schwankungen der S1P-Konzentrationen kaum adressiert. F{\"u}r murine DCs konnte eine kontinuierliche S1P-Produktion und Sekretion nachgewiesen werden. Ob dies auch auf humane DCs zutrifft und pathophysiologisch im Rahmen einer MV-Infektion moduliert wird, ist bisher nicht bekannt. In dieser Arbeit wurde das Vorkommen S1Ps sowie dessen Metabolismus in humanen DCs quantitativ erfasst, und der Einfluss inflammatorischer, bakterieller und viraler (MV) Stimuli einbezogen. In Anbetracht der bekannten chemoattraktiven Potenz wurde nachfolgend der Beitrag S1Ps f{\"u}r die DC-induzierte T-Zellmigration untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass beide SphK Isoenzyme und auch die irreversibel degradierende SPL in humanen unreifen DCs (iDCs) auf mRNA-Ebene exprimiert werden. S1P konnte intrazellul{\"a}r nachgewiesen werden, eine mit Erythroyzten vergleichbare Speicherkapazit{\"a}t ist nicht anzunehmen. Unter bakteriell oder inflammatorisch vermittelter Ausreifung (mDCs) wurde eine Reduktion des S1P Gehalts in DCs beobachtet. Abweichend davon behielten insbesondere stark MV infizierte DC-Kulturen die hohen S1P-Spiegel unreifer DCs bei, was m{\"o}glicherweise neben der modulierten Chemokinsynthese und Oberfl{\"a}chenexpression ko-stimulatorischer Molek{\"u}le einen weiteren Parameter ihrer inkompletten Reifung nach MV Infektion reflektiert. Da die Ver{\"a}nderungen zwischen MV-infizierten DCs und mDCs nur f{\"u}r S1P, nicht aber f{\"u}r andere Sphingolipidmetaboliten messbar waren, liegt ihnen wohl eine Regulation der Sphingosinkinasen oder S1P degradierender Enzyme zugrunde. Bei unver{\"a}nderter Akkumulation der hierf{\"u}r spezifischen mRNAs m{\"u}sste dies auf Ebene der Translation, Stabilit{\"a}t oder Aktivit{\"a}t der Enzyme beruhen. Die indirekte Messung des extrazellul{\"a}ren S1Ps anhand der gegenl{\"a}ufigen S1P1-Dichte ließ vermuten, dass in DCs synthetisiertes S1P extrazellul{\"a}r wirken konnte. Es kann dabei autokrin auf DCs wirken, beispielsweise deren Motilit{\"a}t oder Genexpression regulieren, ist aber auch Voraussetzung zum Aufbau eines S1P-Gradienten und damit parakriner Regulation lymphozyt{\"a}rer Migrationsvorg{\"a}nge. Einen Beitrag S1Ps zur mDCs-induzierten T Zellchemotaxis konnte durch die erhobenen Daten mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Bez{\"u}glich der durch iDCs oder MV infizierte DCs induzierten T Zellchemotaxis konnte aufgrund experimenteller Limitationen keine abschließende Aussage zur Beteiligung S1Ps getroffen werden. Die T-Zellmigration auf DCs erwies sich im 2 D-System als gerichtete Bewegung. Weder Ausreifung noch MV-Infektion der DCs hatten Auswirkungen auf die Quantit{\"a}t der T-Zellmigration. Differentielle Expressionsmuster von Chemokinen in iDCs, mDCs und MV infizierten DCs sind jedoch bekannt und legen Variationen der Subset-Komposition innerhalb der migrierenden T Zellen nahe. Diese sollten gezielt in nachfolgenden Arbeiten untersucht werden. Zusammenfassend weist die vorliegende Arbeit eine kontinuierliche Synthese S1Ps in DCs mit Stimulus-abh{\"a}ngiger Fluktuation nach. Eine MV Infektion l{\"o}st dabei einen zu inflammatorischen und bakteriellen Stimuli divergenten Effekt auf den S1P-Gehalt aus mit m{\"o}glichen pathophysiologischen Konsequenzen. Eine Modulation der T Zellchemotaxis und damit der DC-T-Zell-Interaktion w{\"a}re im Rahmen inflammatorischer, bakterieller oder viraler Szenarien denkbar. Unter inflammatorischen und bakteriellen Bedingungen trug S1P jedoch nicht zur T-Zellchemotaxis bei, f{\"u}r MV blieb dies unklar. Dahingegen zeigten weitere Experimente der Arbeitsgruppe einen autokrin vermittelten Beitrag des intrazellul{\"a}r produzierten S1Ps zur Migration MV-infizierter DCs im respiratorischen Epithel und identifizierten damit einen bisher unbekannten Einflussfaktor einer erfolgreichen MV-Transmission.}, subject = {Dendritische Zelle}, language = {de} } @phdthesis{Partheil2013, author = {Partheil, Anna}, title = {Monozyten und Prostaglandine in der Schmerzentstehung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85091}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Schmerz ist eine klassische Komponente von Entz{\"u}ndungsreaktionen. Im Rahmen des Entz{\"u}ndungsgeschehens werden Zytokine und Chemokine freigesetzt, die Leukozyten zum Entz{\"u}ndungsort rekrutieren. {\"U}ber die Freisetzung weiterer proalgetischer Mediatoren tragen diese zur Aktivierung und Sensitivierung von Nozizeptoren und damit zur Schmerzentstehung bei. Das Monozyten-rekrutierende Chemokin CCL2 verursachte in Verhaltensexperimenten eine Hyperalgesie bei Ratten. Die Hyperalgesie war durch den Cox-2 Inhibitor Parecoxib vollst{\"a}ndig reversibel. Daher wurde in dieser Arbeit die Rolle von Monozyten und Prostaglandinen in der Entstehung dieser Hyperalgesie untersucht. Dazu wurde in vitro die Cox-2 Expression und die Prostaglandin-Bildung in humanen Monozyten und Peritonealmakrophagen der Ratte nach CCL2 Stimulation bestimmt. Zudem wurde in vivo die Cox-2 Expression im R{\"u}ckenmark und in der Rattenpfote nach CCL2 Injektion in die Pfote untersucht.}, subject = {Schmerz}, language = {de} } @phdthesis{Panjwani2015, author = {Panjwani, Priyadarshini}, title = {Induction, Imaging, Histo-morphological and Molecular Characterization of Myocarditis in the Rat to Explore Novel Diagnostic Strategies for the Detection of Myocardial Inflammation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-122469}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Fulminant myocarditis is rare but a potentially life-threatening disease. Acute or mild myocarditis following acute ischemia is generally associated with a profound activation of the host's immune system. On one hand this is mandatory to protect the host's heart by fighting the invading agents (i.e., bacteria, viruses or other microbial agents) and/or to induce healing and repair processes in the damaged myocardium. On other hand, uncontrolled activation of the immune system may result in the generation of auto-reactive (not always beneficial) immune cells. Myocarditis or inflammatory cardiomyopathy is characterized by focal or diffuse infiltrates, myocyte necrosis and/or apoptosis and subsequent fibrotic replacement of the heart muscle. In humans, about 30\% of the myocarditis-patients develop dilated cardiomyopathy. As the clinical picture of myocarditis is multifaceted, it is difficult to diagnose the disease. Therefore, the main goal of the present work was to test and further develop novel non-invasive methods for the detection of myocardial inflammation by employing both contrast enhanced MRI techniques as well as novel nuclear tracers that are suitable for in vivo PET/ SPECT imaging. As a part of this thesis, a pre-clinical animal model was successfully established by immunizing female Lewis rats with whole-porcine cardiac myosin (CM). Induction of Experimental Autoimmune Myocarditis (EAM) is considered successful when anti-myosin antibody titers are increased more than 100-fold over control animals and pericardial effusion develops. In addition, cardiac tissues from EAM-rats versus controls were analyzed for the expression of various pro-inflammatory and fibrosis markers. To further exploit non-invasive MRI techniques for the detection of myocarditis, our EAM-rats were injected either with (1) ultra-small Paramagnetic iron oxide particles (USPIO's; Feraheme®), allowing for in vivo imaging , (2) micron sized paramagnetic iron oxide particles (MPIO) for ex vivo inflammatory cell-tracking by cMRI, or (3) with different radioactive nuclear tracers (67gallium citrate, 68gallium-labeled somatostatin analogue, and 68gallium-labeled cyclic RGD-peptide) which in the present work have been employed for autoradiographic imaging, but in principle are also suitable for in vivo nuclear imaging (PET/SPECT). In order to compare imaging results with histology, consecutive heart sections were stained with hematoxylin \& eosin (HE, for cell infiltrates) and Masson Goldner trichrome (MGT, for fibrosis); in addition, immuno-stainings were performed with anti-CD68 (macrophages), anti-SSRT2A (somatostatin receptor type 2A), anti-CD61 (β3-integrins) and anti-CD31 (platelet endothelial cell adhesion molecule 1). Sera from immunized rats strongly reacted with cardiac myosin. In immunized rats, echocardiography and subsequent MRI revealed huge amounts of pericardial effusion (days 18-21). Analysis of the kinetics of myocardial infiltrates revealed maximal macrophage invasion between days 14 and 28. Disappearance of macrophages resulted in replacement-fibrosis in formerly cell-infiltrated myocardial areas. This finding was confirmed by the time-dependent differential expression of corresponding cytokines in the myocardium. Immunized animals reacted either with an early or a late pattern of post-inflammation fibrosis. Areas with massive cellular infiltrates were easily detectible in autoradiograms showing a high focal uptake of 67gallium-citrate and 68gallium labeled somatostatin analogues (68Ga DOTA-TATE). Myocardium with a loss of cardiomyocytes presented a high uptake of 68gallium labeled cyclic RGD-peptide (68Ga NOTA-RGD). MRI cell tracking experiments with Feraheme® as the contrast-agent were inconclusive; however, strikingly better results were obtained when MPIOs were used as a contrast-agent: histological findings correlated well with in vivo and ex vivo MPIO-enhanced MRI images. Imaging of myocardial inflammatory processes including the kinetics of macrophage invasion after microbial or ischemic damage is still a major challenge in, both animal models and in human patients. By applying a broad panel of biochemical, histological, molecular and imaging methods, we show here that different patterns of reactivity may occur upon induction of myocarditis using one and the same rat strain. In particular, immunized Lewis rats may react either with an early or a late pattern of macrophage invasion and subsequent post-inflammation fibrosis. Imaging results achieved in the acute inflammatory phase of the myocarditis with MPIOs, 67gallium citrate and 68gallium linked to somatostatin will stimulate further development of contrast agents and radioactive-nuclear tracers for the non-invasive detection of acute myocarditis and in the near future perhaps even in human patients.}, subject = {Ratte}, language = {en} } @phdthesis{Pachel2014, author = {Pachel, Christina Elisabeth}, title = {Entz{\"u}ndliche Faktoren und Blutpl{\"a}ttchen im experimentellen myokardialen isch{\"a}mischen Schaden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-92565}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Die erfolgreiche therapeutische Beeinflussung pathophysiologischer Prozesse im Herzen nach myokardialem Infarkt stellt nicht zuletzt durch die steigenden Fallzahlen in der westlichen Welt und die vergleichsweise hohe Mortalit{\"a}t eine Herausforderung an Forschung und Entwicklung dar. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene therapeutische Strategien in klinisch relevanten Mausmodellen des Myokardinfarkts und des Isch{\"a}mie-Reperfusions-Schadens getestet. Zun{\"a}chst wird untersucht, ob sich der Einsatz des NFκB-aktivierenden Zytokins TWEAK, welches weitreichende Funktionen in physiologischen Prozessen wie Wundheilung und Entz{\"u}ndung besitzt, als eine m{\"o}gliche Therapiestrategie eignet. Die Expression von TWEAK wird nach myokardialem Infarkt stark im Herzgewebe induziert. Das gleiche gilt f{\"u}r den Rezeptor von TWEAK, Fn14, der vor allem auf kardialen Fibroblasten exprimiert wird. Daher wird angenommen, dass das TWEAK-Fn14-System am kardialen Remodelling und der Wundheilung im infarzierten Herzen beteiligt sein kann. Eine rekombinante Variante von TWEAK - HSA-Flag-TWEAK - wird im Mausmodell des Myokardinfarkts getestet. {\"U}berraschenderweise zeigt sich hierbei, dass die therapeutische Behandlung von infarzierten Versuchstieren mit diesem Protein die Mortalit{\"a}t im Vergleich zu Placebo-behandelten M{\"a}usen signifikant erh{\"o}ht. Dies geht mit einem vermehrten Auftreten an linksventrikul{\"a}ren Rupturen einher, ohne dass Defekte im kardialen Remodelling oder eine erh{\"o}hte Apoptoserate im Herzen festgestellt werden k{\"o}nnen. HSA-Flag-TWEAK bewirkt eine Erh{\"o}hung der Gewebekonzentrationen an verschiedenen pro-inflammatorischen Zytokinen (IFN-γ, IL-5, IL-12, GITR, MCP-1/-5 und RANTES) und das vermehrte Einwandern von Immunzellen in das Myokard. Hierbei ist insbesondere die stark erh{\"o}hte Infiltration an neutrophilen Granulozyten auff{\"a}llig. Ein kausaler Zusammenhang zwischen diesen Immunzellen und den auftretenden kardialen Rupturen kann durch die Depletion der Neutrophilen gezeigt werden: Nach der systemischen Applikation eines Ly6G-depletierenden Antik{\"o}rpers ist das Auftreten von kardialen Rupturen nach TWEAK-Gabe vergleichbar mit der Placebo-behandelten Infarktgruppe. Die Tatsache, dass die Mortalit{\"a}t dennoch erh{\"o}ht ist, deutet auf weitere negative Effekte durch TWEAK hin. Diese Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass eine Hemmung der TWEAK-Fn14-Achse positive Effekte auf die Wundheilung nach Herzinfarkt bewirken k{\"o}nnte. Als zweite Therapiestrategie wird die pharmakologische Beeinflussung verschiedener Blutpl{\"a}ttchen-spezifischer Zielstrukturen untersucht, um das Auftreten von Mikrothromben nach Myokardinfarkt zu reduzieren. Eine Hemmung {\"u}ber das Blutpl{\"a}ttchen-Glykoprotein GPVI bewirkt in dem hier eingesetzten Mausmodell der kardialen Isch{\"a}mie-Reperfusion eine signifikant verbesserte Mikrozirkulation sowie verringerte Infarktgr{\"o}ßen. GPVI stellt somit ein vielversprechendes Ziel f{\"u}r eine blutpl{\"a}ttchenhemmende Therapie nach Myokardinfarkt dar. Zusammengefasst werden in der vorliegenden Arbeit verschiedene neuartige Therapieoptionen untersucht, die die Auswirkungen isch{\"a}mischer Erkrankungen des Herzens beeinflussen k{\"o}nnen. Die Ergebnisse besitzen daher das Potenzial, zur Entwicklung neuer Therapien nach Myokardinfarkt beizutragen.}, subject = {Herzinfarkt}, language = {de} } @phdthesis{Neumann2014, author = {Neumann, Annick}, title = {Reaktive Sauerstoffradikale bei der Schmerzentstehung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-100943}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Schmerzen sind ein Hauptsymptom der Entz{\"u}ndung. W{\"a}hrend der Entz{\"u}ndungsreaktion f{\"u}hrt die Freisetzung von Zytokinen und Chemokinen zur Einwanderung von Leukozyten in das entz{\"u}ndete Gewebe. Durch die Freisetzung weiterer proalgetischer Mediatoren tragen Leukozyten zur Sensitivierung des Nozizeptors bei und verursachen damit die Schmerzentstehung. In Verhaltensexperimenten verursacht intraplantare Injektion des Monozyten-rekrutierenden Chemokins CCL2 bei Wistar Ratten eine Hyperalgesie. Gleichzeitige Injektion von CCL2 mit dem Enzym Katalase oder dem Superoxiddismutasemimetikum TEMPOL verhindert die Entwicklung der CCL2-induzierten Hyperalgesie. Dark Agouti Ratten mit einer verringerten Aktivit{\"a}t der NADPH-Oxidase, aufgrund eines Polymorphimus im Gen ncf1, entwickeln keine CCL2-induzierte Hyperalgesie. In dieser Arbeit wurde die Bedeutung von Monozyten/Makropagen und reaktiven Sauerstoffradikalen f{\"u}r die Entstehung der CCL2-induzierten Hyperalgesie untersucht. In vitro wurde die Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen in humanen Monozyten und Peritonealmakrophagen aus Wistar und Dark Agouti Ratten nach Stimulation mit CCL2 untersucht. In vivo wurde die Bildung des Lipidperoxidationsproduktes 4-HNE im Pfotengewebe von Wistar und Dark Agouti Ratten nach CCL2 Injektion untersucht.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {de} } @phdthesis{Mueller2007, author = {M{\"u}ller, Verena}, title = {Candida albicans-induzierte Genexpression in prim{\"a}ren humanen Endothelzellen - Mechanismen der Signaltransduktion und M{\"o}glichkeiten der Intervention}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26224}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Endothelzellen sind ein aktiver Bestandteil der angeborenen Immunabwehr des Menschen gegen mikrobielle Pathogene. Unter ung{\"u}nstigen Bedingungen kann die Abwehrreaktion sogar zu einer lebensbedrohlichen Sepsis f{\"u}hren. Hier wurde die bislang wenig bekannte Endothelantwort auf den fakultativ humanpathogenen Hefepilz Candida albicans, einem der h{\"a}ufigsten Verursacher von letaler Sepsis beim Menschen, n{\"a}her untersucht. Mittels Oligonukleotid-Mikroarray-Analyse von HUVEC nach Exposition mit C. albicans konnten 56 hochregulierte Gene identifiziert werden, w{\"a}hrend 69 Gene herunterreguliert wurden. Ein bedeutender Anteil der regulierten Gene ist an Prozessen der angeborenen Immunantwort beteiligt und dient haupts{\"a}chlich der Rekrutierung von Neutrophilen. Weitere Untersuchungen ergaben eine zentrale Rolle des proinflammatorischen NF-kappaB-Weges bei der Regulation des Candida-induzierten Transkriptoms von Endothelzellen. Es konnte gezeigt werden, dass C. albicans diesen Signalweg sequenziell aktiviert. Zus{\"a}tzlich konnte durch die Expression einer dominant-negativen Mutante einer Signalkomponente des NF-kappaB-Signalwegs die Candida-vermittelte Induktion von kappaB-abh{\"a}ngigen Genen gehemmt werden. Mit einem pharmakologischen Ansatz wurde der p38 MAP Kinase-Signalweg als weiterer bedeutsamer Signalweg identifiziert, der die Expression einzelner Candida-Zielgene wie CXCL8/IL-8 moduliert. Schließlich wurde gezeigt, dass die Candida-induzierte NF-kappaB-Aktivierung im untersuchten endothelialen Zellsystem unabh{\"a}ngig von den Toll-like Rezeptoren TLR2 und TLR4 geschieht, die {\"u}blicherweise an der Erkennung mikrobieller Pathogene beteiligt sind. Durch RNA-Interferenz-Experimente konnte jedoch dargelegt werden, dass das Adaptermolek{\"u}l MyD88 und die Kinase IRAK1, die beide entscheidend an der TLR-vermittelten Signaltransduktion beteiligt sind, essentiell f{\"u}r die Weiterleitung des Signals in Endothelzellen sind. Nachfolgend konnte mit TLR3 zumindest einer der signaltransduzierenden Rezeptoren identifiziert werden. Als erste umfassende Untersuchung der endothelialen Antwort auf Candida albicans erlaubt die vorliegende Arbeit neue Einblicke in die komplexen Signalmuster von Endothelzellen, die dieser klinisch bedeutende Krankheitserreger ausl{\"o}st.}, subject = {Angeborene Immunit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Mayer2019, author = {Mayer, Rafaela}, title = {OxPAPC as an endogenous agonist of TRPA1 channels on nociceptors}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-175890}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Non-steroidal antiinflammatory drugs are most commonly used for inflammatory and postoperative pain. But they lack effectiveness and specificity, leading to severe side effects, like gastric ulcers, asthma and severe bleeding. Oxidized 1-palmitoyl-2-arachinidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (OxPAPC) plays an important role in inflammatory pain. PAPC is a common phosphatidylcholine of membranes, which can be oxidized by reactive oxygen species. In preliminary experiments, our group found that local injection of OxPAPC in rat paws induces hyperalgesia. In this study we examined the effect of OxPAPC on transient receptor potential A1 (TRPA1), an ion channel expressed in C-fiber neurons. Furthermore, we investigated if intracellular cysteine residues of TRPA1 were necessary for agonist-channel-interactions and if a subsequent TRPA1 activation could be prevented by OxPAPC scavengers. To answer these questions, we performed calcium imaging using HEK-293 cells stably expressing hTRPA1, or transiently expressing the triple mutant channel hTRPA1-3C and na{\"i}ve DRG neurons. Cells were incubated with the ratiometric, fluorescent dye Fura-2/AM and stimulated with OxPAPC. The change of light emission after excitation with 340 and 380 nm wavelengths allowed conclusions regarding changes of intracellular calcium concentrations after TRPA1 activation. In our investigation we proved evidence that OxPAPC activates TRPA1, which caused a flow of calcium ions into the cytoplasm. The TRPA1-specific channel blocker HC-030031 eliminated this agonist-induced response. TRPA1-3C was not completely sensitive to OxPAPC. The peptide D-4F and the monoclonal antibody E06 neutralized OxPAPC-induced TRPA1 activation. In this work, the importance of OxPAPC as a key mediator of inflammatory pain and as a promising target for drug design is highlighted. Our results indicate that TRPA1 activation by OxPAPC involves cysteine-dependent mechanisms, but there are other, cysteine-independent activation mechanisms as well. Potential pharmaceuticals for the treatment of inflammatory pain are D-4F and E06, whose efficiency has recently been confirmed in the animal model by our research group.}, subject = {Schmerzforschung}, language = {en} } @phdthesis{Martin2018, author = {Martin, Corinna}, title = {Oxidized phospholipids and their role in neuronal excitation of primary sensory neurons}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160665}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Recently, our research group identified in a study novel proalgesic targets in acute and chronic inflammatory pain: oxidized phospholipids (OxPL). OxPL, endogenous chemical irritants, are generated in inflamed tissue and mediate their pain-inducing function by activating the transient receptor potential channels TRPA1 and TRPV1. Both channels are sensors for chemical stimuli on primary afferent nociceptors and are involved in nociception. Here, with the help of calcium imaging and whole cell patch clamp recording techniques, it was found that OxPL metabolites acutely activate TRPA1 and TRPV1 ion channels to excite DRG neurons. OxPL species act predominantly via TRPA1 ion channels and mediate long- lasting non-selective inward currents. Notably, one pure OxPL compound, PGPC, activated a TRPA1 mutant lacking the binding site for electrophilic agonists, suggesting that OxPL activate TRP ion channels by an indirect mechanical mechanism. Next, it was investigated how OxPL influence the excitability of primary sensory neurons. Acute stimulation and fast calcium imaging revealed that OxPL elicit repetitive, spike-like calcium transients in small- diameter DRG neurons, which were fully blocked by antagonists against TRPA1/V1 and N- type voltage-gated calcium channels. In search of a mechanism that drives repetitive spiking of DRG neurons, it was asked whether NaV1.9, a voltage-gated sodium channel involved in subthreshold excitability and nociception, is needed to trigger OxPL-induced calcium spikes and action potential firing. In electrophysiological recordings, both the combination of local application of OxPL and current injection were required to efficiently increase the action potential (AP) frequency of small-diameter sensory neurons. However, no difference was monitored in the resting membrane potential or OxPL-induced AP firing rate between wt and NaV1.9-deficient small diameter DRG neurons. To see whether NaV1.9 needs inflammatory conditions to be integrated in the OxPL-induced excitation cascade, sensory neurons were pretreated with a mixture of inflammatory mediators before OxPL application. Under inflammatory conditions both the AP and the calcium-spike frequency were drastically enhanced in response to an acute OxPL stimulus. Notably, this potentiation of OxPL stimuli was entirely lost in NaV1.9 deficient sensory neurons. Under inflammatory conditions, the resting membrane potential of NaV1.9-deficient neurons was more negative compared to wt neurons, suggesting that NaV1.9 shows resting activity only under inflammatory conditions. In conclusion, OxPL are endogenous irritants that induce excitability in small-diameter DRG neurons, a cellular model of nociceptors, via TRP activation. This effect is potentiated under inflammatory conditions. Under these conditions, NaV1.9 functions as essential mediator as it eases the initiation of excitability after OxPL stimulation. As mutants in the human NaV1.9 mediate an enhanced or painless perception, this study provides new insight into the mechanism on how NaV1.9 amplifies stimuli of endogenous irritants under inflammatory conditions.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {en} } @phdthesis{Li2014, author = {Li, Xiang}, title = {Molecular imaging of inflammation in atherosclerosis: Preclinical study in Apolipoprotein E-Deficient mice and preliminary evaluation in human using positron emission tomography}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-104622}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2014}, abstract = {Motivation and Aim: Cardiovascular disease has been the leading cause of mortality and morbidity throughout the world. In developed countries, cardiovascular diseases are already responsible for a majority of deaths and will become the pre-eminent health problem worldwide (1,2). Rupture of atherosclerotic plaque accounts for approximately 70\% of fatal acute myocardial infarction and sudden heart deaths. Conventional criterias for the diagnosis of "vulnerable plaques" are calcified nodules, yellow appearance of plaque, a thin cap, a large lipid core, severe luminal stenosis, intraplaque hemorrhage, inflammation, thrombogenicity, and plaque injury (3-5). Noninvasive diagnosis of vulnerable plaque still remains a great challenge and a huge research prospect, which triggered us to investigate the feasibility of PET imaging on the evaluation of atherosclerosis. Nuclear imaging of atherosclerosis， especially co-registered imaging modalities, could provide a promising diagnostic tool including both anatomy and activities to identify vulnerable atherosclerotic plaque or early detection of inflammatory endothelium at risk. Furthermore, the development of specific imaging tracers for clinical applications is also a challenging task. The aim of this work was to assess the potential of novel PET imaging probes associated with intra-plaque inflammation on animal models and in human respectively. Methods In this work, several molecular imaging modalities were employed for evaluation of atherosclerosis. They included Positron emission tomography / Computed tomography (PET/CT) for human studies, and micro-PET, autoradiography and high-resolution magnetic resonance imaging (MRI) for animal studies. Radiotracers for PET imaging included the glucose analogue 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG), the somatostatin receptor avide tracer 68Ga-DOTATATE, and the Gallium-68 labeled fucoidan (68Ga-Fucoidan), which was developed as a PET tracer to detect endothelial P-selectin, which overexpressed at early stage of atherosclerosis and endothelial overlying activated plaque. Tracer's capabilities were firstly assessed on cellular level in vitro. Subsequently, Animal studies were conducted in two animal models: 1, Apolipoprotein E (ApoE-/-) mice having severe atherosclerotic plaque; 2, Lipopolysaccharide (LPS) -induced mice for receiving acute vascular inflammation. Corresponding analyses on protein and histological level were conducted as well to confirm our results. In human study, 16 patients with neuroendocrine tumors (NETs) were investigated on imaging vascular inflammation. These patients had undergone both 68Ga-DOTATATE PET/CT and 18F-FDG PET/CT for staging or restaging within 6 weeks. 16 patients were randomized into two groups: high-risk group and low-risk group. Uptake ratio of both tracers from two groups were compared and correlated with common cardiovascular risk factors. Results and Conclusion In murine study, the expression of somatostatin receptor 2, which is the main bio-target of 68Ga-DOTATATE on macrophage/monocyte was confirmed by flow cytometry and immunohistochemistry. Prospectively, high specific accumulation of 68Ga-DOTATATE to the macrophage within the plaques was observed in aorta lesions by autoradiography and by micro-PET. In study with 68Ga-fucoidan, a strong expression of P-selectin on active endothelium overlying on inflamed plaque but weaker on inactive plaques was confirmed. Specific focal uptake of 68Ga-fucoidan were detected at aorta segments by micro-PET, and correlated with high-resolution magnetic resonance imaging (MRI), which was used to characterize the morphology of plaques. 68Ga-fucoidan also showed a greater affinity to active inflamed plaque in comparison of inactive fibrous plaque, which was assessed by autoradiography. Specificity of 68Ga-DOTATATE and 68Ga-fucoidan were confirmed by ex-vivo blocking autoradiography and in vivo blocking PET imaging respectively. In human study, focal uptake of both 18F-FDG and 68Ga-DOTATATE was detected. Analyzing concordance of two tracers' uptake ratio, Out of the 37 sites with highest focal 68Ga-DOTATATE uptake, 16 (43.2\%) also had focal 18F-FDG uptake. Of 39 sites with highest 18F-FDG uptake, only 11 (28.2\%) had a colocalized 68Ga-DOTATATE accumulation. Correlated tracers' uptake and calcium burden and risk factors, Mean target-to-background ratio (TBR) of 68Ga-DOTATATE correlated significantly with the presence of calcified plaques (r=0.52), hypertension (r=0.60), age (r=0.56) and uptake of 18F-FDG (r=0.64). TBRmean of 18F-FDG correlated significantly only with hypertension (r=0.58; p<0.05). Additionally, TBRmean of 68Ga-DOTATATE is significant higher in the high risk group while TBRmean of 18F-FDG is not. In conclusion, we evaluated vascular inflammation of atherosclerosis non-invasively using the two PET tracers: 68Ga-DOTATATE and 68Ga-Fucoidan. 68Ga-DOTATATE show specific affinity to infiltrated macrophage within the plaques. 68Ga-Fucoidan may hold the potential to discriminate between active and inactive atherosclerotic plaques in terms of variant accumulation on different-types of plaques. PET as leading molecular imaging technique provides superiority in assessing cellular activity, which is pivotal for understanding internal activity of atherosclerotic plaques. Since diagnosis of atherosclerosis is a complex and multi-dimensional task. More integrated imaging technology such as PET/MRI, faster imaging algorithm, more efficient radiotracer are required for further development of atherosclerosis imaging,}, subject = {Arteriosklerose}, language = {en} } @phdthesis{Lasar2002, author = {Lasar, Andrea}, title = {Funktion von NF-kappa B f{\"u}r die Differenzierung lymphoider Zellen und die inflammatorische Aktivierung von Endothelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5058}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Die Aktivit{\"a}t des Transkriptionsfaktors NF-kappa B wird haupts{\"a}chlich durch inhibitorische I kappa B-Proteine kontrolliert,die durch die I kappa B-Kinasen 1 und 2 phosphoryliert und anschließend degradiert werden.Dadurch werden ver-schiedene zellul{\"a}re Prozesse wie Differenzierung und Aktivierung beeinflusst. Um die Rolle von NF-kappa B in der Differenzierung lymphoider Zellen zu untersuchen,wurden nichtdegradierbare Mutanten der I kappa B-Proteine in trans-genen M{\"a}usen mit Hilfe des Tet-off-Systems exprimiert.Dieses erlaubt die kon-ditionale,gewebespezifische Expression der Mutanten.Im Thymus von tTA/tetI kappa B alpha-transgenen M{\"a}usen konnte eine doxyzyklinabh{\"a}ngige Reduktion der CD8+-Thymozyten beobachtet werden.Eine Einschr{\"a}nkung der Analyse sp{\"a}terer Ent-wicklungsstadien war die zeitlich begrenzte Expression des Transgens,die nur in fr{\"u}hen Entwicklungsstadien stattfand.Die B-Zellentwicklung wurde anhand eines in vitro Differenzierungssystems nachvollzogen,das die Differenzierung von pr{\"a}-B-Zellen zu unreifen bzw.reifen B-Zellen erlaubt.Dabei zeigte sich,dass ein transdominantes I kappa B alpha beide Differenzierungsschritte nahezu vollst{\"a}n-dig hemmt,aber nur,wenn das endogene I kappa B alpha nicht vorhanden ist. Die Beteiligung von NF-kappa B an der inflammatorischen ktivierung von Endothel-zellen wurde mit Hilfe von retroviralen Infektionen untersucht.Dabei wurden neben mutanten I kappa B-Proteinen auch kinase-inaktive oder konstitutiv-aktive Mutanten der I kappa B-Kinasen verwendet.Die transdominanten I kappa B-Proteine sowie die kinase-inaktive IKK2 waren in der Lage,die TNF-alpha-induzierte Ex-pression aller untersuchten Chemokine und Adh{\"a}sionsmolek{\"u}le komplett zu hem-men.Dagegen wurde durch die kinase-inaktive IKK1 nur ein Teil der untersuchten Molek{\"u}le in ihrer Expression beeinflusst.Interessanterweise war eine konstitu-tiv-aktive IKK2 schon in der Abwesenheit von TNF-alpha in der Lage,die Expres-sion der untersuchten Proteine zu aktivieren.Die durch die Mutanten ver{\"a}nderte Expression der Adh{\"a}sionsmolek{\"u}le und Chemokine hatte auch einen Einfluss auf die in vitro Adh{\"a}sion und Transmigration von Monozyten.}, language = {de} } @phdthesis{Krinner2006, author = {Krinner, Eva-Maria}, title = {Generierung humaner Antik{\"o}rper-Spezifit{\"a}ten zur Therapie entz{\"u}ndlicher Erkrankungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20295}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Der Granulozyten-Makrophagen Kolonie-stimulierende Faktor (GM-CSF) spielt eine zentrale Rolle in entz{\"u}ndlichen Prozessen. Die Behandlung mit Antik{\"o}rpern, die murines GM-CSF neutralisieren, zeigte signifikante Behandlungseffekte in Maus-Modellen f{\"u}r Rheumatoide Arthritis, Autoimmune Enzephalomyelitis, entz{\"u}ndliche Erkrankungen der Lunge und Psoriasis. Diese Arbeit beschreibt die Generierung des ersten vollst{\"a}ndig humanen Einzelketten (scFv)-Antik{\"o}rpers, der effektiv humanes GM-CSF (hGM-CSF) neutralisiert. Dieser humane scFv-Antik{\"o}rper wurde mit Hilfe der Phage-Display-Technologie, ausgehend von einem monoklonalen Ratten-Antik{\"o}rper mit hGM-CSF-neutralisierender Aktivit{\"a}t, konstruiert. In einem ersten Schritt wurde die VH-Dom{\"a}ne des parentalen Ratten-Antik{\"o}rpers mit einem humanen leichte Ketten V-Repertoire kombiniert. Nach Phage-Display-Selektion wurde ein dominanter Klon identifiziert, der f{\"u}r ein chim{\"a}res Ratte/Human scFv-Fragment kodiert. Dieser scFv-Antik{\"o}rper neutralisiert hGM-CSF mit einer halbmaximalen inhibitorischen Konzentration (IC50) im nanomolaren Bereich. Die humane leichte Kette dieses Klons wurde dann mit einem humanen schwere Ketten V-Repertoire kombiniert. Um die Bindungsspezifit{\"a}t des Ursprungsantik{\"o}rpers f{\"u}r den neutralisierenden Bereich auf dem Antigen zu erhalten, enthielt dieses Repertoire die Komplementarit{\"a}ts-bestimmende Region 3 (CDR3) der parentalen VH-Dom{\"a}ne. Nach Phage-Display-Selektion wurden mehrere scFv-Antik{\"o}rper identifiziert, die hGM-CSF im niedrig nanomolaren Konzentrationsbereich neutralisierten. Das scFv-Fragment mit der h{\"o}chsten hGM-CSF-neutralisierenden Aktivit{\"a}t (3077) wurde in verschiedene therapeutisch relevante Antik{\"o}rperformate {\"u}berf{\"u}hrt. Zum einen wurde das scFv-Fragment {\"u}ber einen zus{\"a}tzlichen C-terminalen Cystein-Rest an ein verzweigtes, 40 kD-grosses Polyethylenglycol (PEG) -Polymer konjugiert. Zum anderen wurde das scFv-Fragment durch Fusion mit humanen konstanten Immunglobulin-Dom{\"a}nen zu einem ganzen IgG1/kappa-Antik{\"o}rper vervollst{\"a}ndigt. Die so generierten Konstrukte mit identischer Spezifit{\"a}t wurden dann in vitro im Hinblick auf Bindungsaffinit{\"a}t, Neutralisierungsaktivit{\"a}t und Stabilit{\"a}t untersucht. Die Konjugation des PEG-Polymers hatte einen vernachl{\"a}ssigbaren Effekt auf das Neutralisierungspotential des scFv-Fragments in vitro, obwohl sie aufgrund einer verlangsamten Assoziationsrate eine reduzierte Bindungsaffinit{\"a}t verursachte. Der humane IgG1-Antik{\"o}rper zeigte sowohl eine verbesserte Bindungsaffinit{\"a}t als auch eine erh{\"o}hte Neutralisierungsaktivit{\"a}t im Vergleich zum nicht-PEGylierten wie auch zum PEGylierten scFv-Fragment. Wir konnten außerdem zeigen, dass die PEGylierung in der thermischen Stabilit{\"a}t des scFv-Antik{\"o}rpers einen deutlichen Anstieg um 10°C vermittelte. Aufgrund der hohen Neutralisierungsaktivit{\"a}t und Stabilit{\"a}t des IgG1-Antik{\"o}rpers 3077 wie auch des PEGylierten scFv-Fragments 3077 sind beide Molek{\"u}le - in unterschiedlichen klinischen Anwendungsbereichen - potentielle Kandidaten f{\"u}r eine Behandlung humaner entz{\"u}ndlicher Erkrankungen.}, subject = {GM-CSF}, language = {de} } @phdthesis{Krampert2024, author = {Krampert, Laura}, title = {Dynamics of cardiac neutrophil diversity in murine myocardial infarction}, doi = {10.25972/OPUS-34957}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-349576}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {After myocardial infarction, an inflammatory response is induced characterized by a sterile inflammation, followed by a reparative phase in order to induce cardiac healing. Neutrophils are the first immune cells that enter the ischemic tissue. Neutrophils have various functions in the ischemic heart, such as phagocytosis, production of reactive oxygen species or release of granule components. These functions can not only directly damage cardiac tissue, but are also necessary for initiating reparative effects in post-ischemic healing, indicating a dual role of neutrophils in cardiac healing after infarction. In recent years, evidence has been growing that neutrophils show phenotypic and functional differences in distinct homeostatic and pathogenic settings. Preliminary data of my working group using single-cell RNA-sequencing revealed the time- dependent heterogeneity of neutrophils, with different populations showing distinct gene expression profiles in ischemic hearts of mice, including the time-dependent appearance of a SiglecFhigh neutrophil population. To better understand the dynamics of neutrophil heterogeneity in the ischemic heart, my work aimed to validate previous findings at the protein level, as well as to investigate whether the distinct neutrophil populations show functional differences. Furthermore, in vivo depletion experiments were performed in order to modulate circulating neutrophil levels. Hearts, blood, bone marrow and spleens were processed and analyzed from mice after 1 day and 3 days after the onset of cardiac ischemia and analyzed using flow cytometry. Results showed that the majority of cardiac neutrophils isolated at day 3 after myocardial infarction were SiglecFhigh, whereas nearly no SiglecFhigh neutrophils could be isolated from ischemic hearts at day 1 after myocardial infarction. No SiglecFhigh neutrophils could be found in the blood, spleen and bone marrow either after 1 day or 3 days after myocardial infarction, indicating that the SiglecFhigh state of neutrophils is unique to the ischemic cardiac tissue. When I compared SiglecFhigh and SiglecFlow neutrophils regarding their phagocytosis activity and ROS production, SiglecFhigh neutrophils showed a higher phagocytosis ability than their SiglecFlow counterparts, as well as higher ROS production capacity. In vivo depletion experiments could not achieve successful and efficient depletion of cardiac neutrophils either 1 day or 3 days after myocardial infarction, but led to a shift of a higher percentage of SiglecFhigh expressing neutrophils in the depletion group. Bone marrow neutrophil levels only showed partial depletion at day 3 after MI. Regarding blood neutrophils, depletion efficiently reduced circulating neutrophils at both time points, 1 and 3 days after MI. To summarize, this work showed the time-dependent presence of different neutrophil states in the ischemic heart. The main population of neutrophils isolated 3 days after MI showed a high expression of SiglecF, a unique state that could not be detected at different time points or other organs. These SiglecFhigh neutrophils showed functional differences regarding their phagocytosis ability and ROS production. Further investigation is needed to reveal what role these SiglecFhigh neutrophils could play within the ischemic heart. To better target neutrophil depletion in vivo, more efficient or different anti-neutrophil strategies are needed.}, subject = {Neutrophiler Granulozyt}, language = {en} } @phdthesis{Kollert2015, author = {Kollert, Sina}, title = {Kaliumkan{\"a}le der K2P-Familie kontrollieren die Aktivit{\"a}t neuronaler Zellen - TRESK als Regulator inflammatorischer Hyperalgesie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119077}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Das Empfinden von Schmerz ist f{\"u}r uns {\"u}berlebenswichtig. Chronischer Schmerz hingegen hat seine physiologische Bedeutung verloren und wird als eigenes Krankheitsbild angesehen. Schmerzempfindung beginnt mit der Nozizeption. Die Zellk{\"o}rper nozizeptiver Neurone befinden sich in den Spinalganglien (Hinterwurzelganglion, dorsal root ganglion DRG) und Trigeminalganglien (TG). In den DRG-Neuronen macht der Zwei-Poren-Kaliumkanal (K2P) TRESK die Hauptkomponente eines Kaliumstromes, des „standing outward currents" IKSO, aus. Die physiologische Hauptaufgabe der TRESK-Kan{\"a}le liegt in der Regulation der zellul{\"a}ren Erregbarkeit nozizeptiver Neurone. W{\"a}hrend einer Entz{\"u}ndungsreaktion werden Entz{\"u}ndungsmediatoren wie Histamin, Bradykinin, Serotonin und Lysophosphatids{\"a}ure (LPA) ausgesch{\"u}ttet und k{\"o}nnen durch die Aktivierung ihrer G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR) oder direkte Interaktion mit Ionenkan{\"a}len die nozizeptive Erregung beeinflussen. Durch Anwendung von RT-PCR und eines neu entwickelten Antik{\"o}rpers wurde die Ko-Expression von TRESK-Kan{\"a}len zusammen mit Kan{\"a}len der Transient-Receptor-Potential-Kationenkanalfamilie (TRP) und LPA-Rezeptoren in DRG-Neuronen nachgewiesen. Durch rekombinante Ko-Expression von TRESK-Kan{\"a}len und LPA2-Rezeptoren in Xenopus Oozyten konnte durch Zugabe von LPA eine fast 10-fache Aktivierung des basalen K+-Stromes erzielt werden. Die Auswertung der Dosis-Wirkungskurve ergab einen EC50-Wert von 0,2 µM LPA. Die LPA-induzierte TRESK-Stromaktivierung konnte durch die Verwendung des mutierten Kanals TRESK[PQAVAD] oder durch die Zugabe des Phospholipase C (PLC) Inhibitors U73122 verhindert werden. Dies zeigt die Beteiligung des PLC-Signalwegs und die Bindung von Calcineurin an den TRESK-Kanal bei der Stromaktivierung. TRESK ist das einzige Mitglied der K2P-Familie, das eine LPA-induzierte Aktivierung des Stromes zeigt. TREK- und TASK-1-Str{\"o}me werden durch LPA inhibiert. In DRG-Neuronen mit kleinem Durchmesser wird Nozizeption durch die Aktivierung von TRPV1-Kan{\"a}len durch Hitze oder Capsaicin, dem Inhaltsstoff des Chilis, und zus{\"a}tzlich durch die Substanz LPA verursacht. Ein weiteres Mitglied der TRP-Familie, der TRPA1-Kanal, ist bei der verst{\"a}rkten Nozizeption w{\"a}hrend einer Entz{\"u}ndung involviert. Werden TRESK- und TRP-Kan{\"a}le in Xenopus Oozyten ko-exprimiert, verursacht LPA gleichzeitig einen Kationeneinw{\"a}rts- wie auch -ausw{\"a}rtsstrom. Unter diesen Bedingungen verschob sich das Umkehrpotenzial in einen Bereich zwischen den Umkehrpotenzialen von Oozyten, die nur den K+-Kanal exprimieren und von Oozyten, die nur den unspezifischen Kationenkanal exprimieren. Durch diese Experimente konnte gezeigt werden, dass die LPA-induzierte Ko-Aktivierung von TRP-Kan{\"a}len und TRESK zu einer Begrenzung des exzitatorischen Effekts f{\"u}hren kann. Die DRG-{\"a}hnlichen F11-Zellen exprimieren keine TRESK-Kan{\"a}le. Sie sind in der Lage durch Strompulse Aktionspotenziale zu generieren. Mit TRESK transfizierte F11-Zellen zeigten eine Verschiebung des Umkehrpotenzials in negative Richtung, einen gr{\"o}ßeren Ausw{\"a}rtsstrom und den Verlust von spannungsgesteuerten Natriumkan{\"a}len. Auch hohe Strompulse konnten keine Aktionspotenziale mehr ausl{\"o}sen. Bei Spannungs-Klemme-Messungen von prim{\"a}ren DRG-Neuronen von TRESK[wt]-M{\"a}usen erh{\"o}hte sich der IKSO nach Zugabe von LPA um {\"u}ber 20 \%. Im Gegensatz dazu zeigten DRG-Neurone von TRESK[ko]-M{\"a}usen unter diesen Bedingungen eine leichte Hemmung des IKSO von etwa 10 \%. In Neuronen, die TRPV1 exprimieren, f{\"u}hrte LPA nicht nur zum Anstieg des IKSO, sondern auch zur Aktivierung eines Einw{\"a}rtsstromes (TRPV1). Im Vergleich dazu wurde in TRESK[ko]-Neuronen durch LPA nur der Einw{\"a}rtsstrom aktiviert. In Strom-Klemme-Experimenten f{\"u}hrte LPA-Applikation zur Entstehung von Aktionspotenzialen mit h{\"o}herer Frequenz in Zellen von TRESK[ko]-M{\"a}usen im Vergleich zu Zellen von TRESK[wt]-M{\"a}usen. Zus{\"a}tzlich wurde die Erregung, die durch Strompulse von 100 pA ausgel{\"o}st wurde, in den beiden Genotypen durch LPA unterschiedlich moduliert. Die Aktionspotenzialfrequenz in TRESK[wt]-Neuronen wurde gesenkt, in TRESK[ko]-Neuronen wurde sie erh{\"o}ht. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Erregung nozizeptiver Neurone durch LPA aufgrund der Ko-Aktivierung der TRESK-Kan{\"a}le abgeschw{\"a}cht werden kann. Die Erregbarkeit von sensorischen Neuronen wird strak durch die Aktivit{\"a}t und Expression der TRESK-Kan{\"a}le kontrolliert. Deswegen sind TRESK-Kan{\"a}le gute Kandidaten f{\"u}r die pharmakologische Behandlung von Schmerzkrankheiten.}, subject = {Kaliumkanal}, language = {de} } @phdthesis{Kloka2019, author = {Kloka, Jan Andreas}, title = {Endogene Lipide als neues Behandlungstarget im TRPA1-vermittelten Entz{\"u}ndungsschmerz}, doi = {10.25972/OPUS-18084}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180844}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {For nociceptive wound pain, the transient receptor potential channel(TRP) mediated calcium influx is essential. Reactive oxygen species (ROS) and their downstream oxidation products such as 4-hydroxynonenal activate the ankyrin 1 homologue TRPA1 in vivo and in vitro. The calcium imaging experiments performed in this study were carried out on stably with TRPA1 and TRPV1 transfected HEK-293 cells and spinal dorsal root ganglion neurons to further understand the mechanistic correlations of nociceptive pain development in inflammatory wound pain. E06, a monoclonal autoantibody (mAb) against oxidized phosphatidylcholine (OxPC) and D-4F, a mimetic peptide of the structural protein apolipoprotein A-I of high density lipoproteins (HDL) were previously used as a diagnostic tools and novel compounds in atherosclerosis. In this study, E06 mAb and D-4F peptide, both, reduced the TRPA1-mediated calcium influx in vitro caused by lipid peroxidation products (OxPL) such as 4-HNE and reactive oxygen species such as H2O2. In addition, we discovered that neither E06 mAb nor D-4F showed a calcium influx-relevant interaction with the Transient Receptor Potential Channel Vanillin 1 (TRPV1) activator capsaicin or the TRPV1 channel itself. Taken together, E06 mAb and D-4F peptide are two promising substances to reduce inflammatory pain and local pain relief.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {de} } @phdthesis{Ittner2024, author = {Ittner, Cora}, title = {Ver{\"a}nderte Barriereeigenschaften der Blut-Hirn-Schranke durch Katecholamine und Entz{\"u}ndungsmediatoren bei Sauerstoff-Glucose-Entzug \(in\) \(vitro\)}, doi = {10.25972/OPUS-34649}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-346497}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Das zeitgleiche Auftreten eines isch{\"a}mischen Schlaganfalls sowie eines Takotsubo-Syndroms (TTS) scheint eine relevante, bisher nicht ausreichend verstandene klinische Konstellation zu sein. Die Pathologien k{\"o}nnen als {\"u}ber die Hirn-Herz-Achse gekoppelt verstanden werden, in die die Blut-Hirn-Schranke (BHS) als funktionale Komponente integriert ist. Das klinisch-neurologische Outcome dieses Patient:innen-Kollektivs scheint signifikant schlechter zu sein als nach solit{\"a}rem isch{\"a}mischen Insult. Es wurde hypothetisiert, dass die BHS in besonderem Maße kompromittiert sein k{\"o}nnte. Das vorwiegend weibliche, postmenopausale Patient:innenkollektiv pr{\"a}sentierte laborchemisch elevierte Katecholaminspiegel sowie Entz{\"u}ndungsparameter. Diese Konditionen wurden unter Sauerstoff-Glucose-Entzug (OGD) in vitro simuliert und resultierende Alterationen eines etablierten BHS-Modells aus murinen cEND-Zellen der cerebralen Mikrozirkulation untersucht. Die Evaluation der BHS-Integrit{\"a}t erfolgte anhand von spezifischen Junktionsproteinen sowie Integrinuntereinheiten. Alle Versuche wurden parallel unter {\"O}strogen-Applikation (E2) durchgef{\"u}hrt, um die m{\"o}gliche BHS-Protektion durch das weibliche Sexualhormon zu untersuchen. Die getrennte Applikation von Katecholaminen (KAT) sowie Entz{\"u}ndungsmediatoren (INF) f{\"u}hrte gegen{\"u}ber der simultanen Applikation zu einem geringeren BHS-Schaden. Dieser erschien zeitgebunden, wobei sich das Ausmaß gewissermaßen proportional zur Einwirkdauer verhielt. Auswirkungen von OGD sowie einer Reoxygenierung, im Sinne einer simulierten Reperfusion, potenzierten sich mit den Effekten von KAT/INF. {\"U}berwiegend kompromittierten OGD und KAT/INF die BHS-Integrit{\"a}t, wobei nach Reoxygenierung eine „Erholung" oder ein „Reperfusionsschaden" vorlag. Eine Protektion durch E2 war morphologisch nachweisbar, speziell gegen{\"u}ber OGD, KAT/INF sowie einem „Reperfusionsschaden". Auf Ebene der Gen- sowie Proteinexpression konnte dies nicht gezeigt werden. Die Hom{\"o}ostase des ZNS w{\"u}rde in vivo beeintr{\"a}chtigt, Katecholamine sowie Entz{\"u}ndungsmediatoren k{\"o}nnten ungehindert das bereits durch die Isch{\"a}mie gesch{\"a}digte neuronale Gewebe erreichen. Insgesamt tr{\"a}gt diese Arbeit zu einem Verst{\"a}ndnis der molekularen BHS-Ver{\"a}nderungen im Kontext des zeitgleichen Auftretens von TTS und einem isch{\"a}mischem Insult bei. Es wurde eine experimentelle Grundlage geschaffen, um zuk{\"u}nftig pathogenetische Hintergr{\"u}nde weiter erforschen zu k{\"o}nnen. Darauf aufbauend k{\"o}nnten, nach weiterer in vitro- sowie in vivo-Forschung, klinische Therapiekonzepte optimiert werden.}, subject = {Blut-Hirn-Schranke}, language = {de} } @phdthesis{Hoerner2024, author = {H{\"o}rner, Michaela}, title = {The role of inflammation in hereditary spastic paraplegia type 11}, doi = {10.25972/OPUS-30336}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-303368}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Hereditary spastic paraplegias (HSPs) are genetically-determined, neurodegenerative disorders characterized by progressive weakness and spasticity of the lower limbs. Spastic paraplegia type 11 (SPG11) is a complicated form of HSP, which is caused by mutations in the SPG11 gene encoding spatacsin, a protein possibly involved in lysosomal reformation. Based on our previous studies demonstrating that secondary neuroinflammation can be a robust amplifier of various genetically-mediated diseases of both the central and peripheral nervous system, we here test the possibility that neuroinflammation may modify the disease outcome also in a mouse model for SPG11. Spg11-knockout (Spg11-/-) mice develop early walking pattern and behavioral abnormalities, at least partially reflecting motor, and behavioral changes typical for patients. Furthermore, we detected a progressive increase in axonal damage and axonal spheroid formation in the white and grey matter compartments of the central nervous system of Spg11-/- mice. This was accompanied by a concomitant substantial increase of secondary inflammation by cytotoxic CD8+ and CD4+ T-lymphocytes. We here provide evidence that disease-related changes can be ameliorated/delayed by the genetic deletion of the adaptive immune system. Accordingly, we provide evidence that repurposing clinically approved immunomodulators (fingolimod/FTY720 or teriflunomide), that are in use for treatment of multiple sclerosis (MS), also improve disease symptoms in mice, when administered in an early (before neural damage) or late (after/during neural damage) treatment regime. This work provides strong evidence that immunomodulation can be a therapeutic option for the still untreatable SPG11, including its typical neuropsychological features. This poses the question if inflammation is not only a disease amplifier in SPG11 but can act as a unifying factor also for other genetically mediated disorders of the CNS. If true, this may pave the way to therapeutic options in a wide range of still untreatable, primarily genetic, neurological disorders by repurposing approved immunomodulators.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {en} } @phdthesis{Hugo2023, author = {Hugo, Julian}, title = {'Signal-close-to-noise' calcium activity reflects neuronal excitability}, doi = {10.25972/OPUS-29260}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-292605}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Chronic pain conditions are a major reason for the utilization of the health care system. Inflammatory pain states can persist facilitated by peripheral sensitization of nociceptors. The voltage-gated sodium channel 1.9 (NaV1.9) is an important regulator of neuronal excitability and is involved in inflammation-induced pain hypersensitivity. Recently, oxidized 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycerol-3-phosphatidylcholine (OxPAPC) was identified as a mediator of acute inflammatory pain and persistent hyperalgesia, suggesting an involvement in proalgesic cascades and peripheral sensitization. Peripheral sensitization implies an increase in neuronal excitability. This thesis aims to characterize spontaneous calcium activity in neuronal compartments as a proxy to investigate neuronal excitability, making use of the computational tool Neural Activity Cubic (NA3). NA3 allows automated calcium activity event detection of signal-close-to-noise calcium activity and evaluation of neuronal activity states. Additionally, the influence of OxPAPC and NaV1.9 on the excitability of murine dorsal root ganglion (DRG) neurons and the effect of OxPAPC on the response of DRG neurons towards other inflammatory mediators (prostaglandin E2, histamine, and bradykinin) is investigated. Using calcium imaging, the presence of spontaneous calcium activity in murine DRG neurons was established. NA3 was used to quantify this spontaneous calcium activity, which revealed decreased activity counts in axons and somata of NaV1.9 knockout (KO) neurons compared to wildtype (WT). Incubation of WT DRG neurons with OxPAPC before calcium imaging did not show altered activity counts compared to controls. OxPAPC incubation also did not modify the response of DRG neurons treated with inflammatory mediators. However, the variance ratio computed by NA3 conclusively allowed to determine neuronal activity states. In conclusion, my findings indicate an important function of NaV1.9 in determining the neuronal excitability of DRG neurons in resting states. OxPAPC exposition does not influence neuronal excitability nor sensitizes neurons for other inflammatory mediators. This evidence reduces the primary mechanism of OxPAPC-induced hyperalgesia to acute effects. Importantly, it was possible to establish an approach for unbiased excitability quantification of DRG neurons by calcium activity event detection and calcium trace variance analysis by NA3. It was possible to show that signal-close-to-noise calcium activity reflects neuronal excitability states.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {en} } @phdthesis{Hintzen2009, author = {Hintzen, Christoph}, title = {Molekulare Mechanismen der Oncostatin M-vermittelten Signaltransduktion und deren Bedeutung in der Entz{\"u}ndung sowie der antiviralen Immunabwehr}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36018}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Die Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit der Oncostatin M-vermittelten Signaltransduktion und dessen Bedeutung f{\"u}r den entz{\"u}ndlichen Verlauf einer Rheumatoiden Arthritis, die immunmodulatorischen F{\"a}higkeiten von Tumoren sowie die antivirale Immunantwort.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {de} } @phdthesis{Heydenreich2013, author = {Heydenreich, Nadine}, title = {Studies on the contact-kinin system and macrophage activation in experimental focal cerebral ischemia}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-94534}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Traditionally, ischemic stroke has been regarded as the mere consequence of cessation of cerebral blood flow, e.g. due to the thromboembolic occlusion of a major brain supplying vessel. However, the simple restoration of blood flow via thrombolysis and/or mechanical recanalization alone often does not guarantee a good functional outcome. It appears that secondary detrimental processes are triggered by hypoxia and reoxygenation, which are referred to as ischemia/reperfusion (I/R) injury. During recent years it became evident that, beside thrombosis inflammation and edema formation are key players in the pathophysiology of cerebral ischemia. The contact-kinin system represents an interface between thrombotic, inflammatory and edematous circuits. It connects the intrinsic coagulation pathway with the plasma kallikrein-kinin system (KKS) via coagulation factor FXII. The serine protease inhibitor C1-inhibitor (C1-INH) has a wide spectrum of inhibitory activities and counteracts activation of the contact-kinin system at multiple levels. The first part of the thesis aimed to multimodally interfere with infarct development by C1-INH and to analyze modes of actions of human plasma derived C1-INH Berinert® P in a murine model of focal cerebral ischemia. It was shown that C57BL/6 mice following early application of 15.0 units (U) C1-INH, but not 7.5 U developed reduced brain infarctions by ~60\% and less neurological deficits in the model of transient occlusion of the middle cerebral artery (tMCAO). This protective effect was preserved at more advanced stages of infarction (day 7), without increasing the risk of intracerebral bleeding or affecting normal hemostasis. Less neurological deficits could also be observed with delayed C1-INH treatment, whereas no improvement was achieved in the model of permanent MCAO (pMCAO). Blood-brain-barrier (BBB) damage, inflammation and thrombosis were significantly improved following 15.0 U C1-INH application early after onset of ischemia. Based on its strong antiedematous, antiinflammatory and antithrombotic properties C1-INH constitutes a multifaceted therapeutic compound that protects from ischemic neurodegeneration in 'clinically meaningful' settings. The second part of the thesis addresses the still elusive functional role of macrophages in the early phase of stroke, especially the role of the macrophage-specific adhesion molecule sialoadhesin (Sn). For the first time, sialoadhesin null (Sn-/-) mice, homozygous deficient for Sn on macrophages were subjected to tMCAO to assess the clinical outcome. Neurological and motor function was significantly improved in Sn-/- mice on day 1 after ischemic stroke compared with wildtype (Sn+/+) animals. These clinical improvements were clearly detectable even on day 3 following tMCAO. Infarctions on day 1 were roughly the same size as in Sn+/+ mice and did not grow until day 3. No intracerebral bleeding could be detected at any time point of data acquisition. Twenty four hours after ischemia a strong induction of Sn was detectable in Sn+/+ mice, which was previously observed only on perivascular macrophages in the normal brain. Deletion of Sn on macrophages resulted in less disturbance of the BBB and a reduced number of CD11b+ (specific marker for macrophages/microglia) cells, which, however, was not associated with altered expression levels of inflammatory cytokines. To further analyze the function of macrophages following stroke this thesis took advantage of LysM-Cre+/-/IKK2-/- mice bearing a nuclear factor (NF)-ϰB activation defect in the myeloid lineage, including macrophages. Consequently, macrophages were not able to synthesize inflammatory cytokines under the control of NF-ϰB. Surprisingly, infarct sizes and neurological deficits upon tMCAO were roughly the same in conditional knockout mice and respective wildtype littermates. These findings provide evidence that macrophages do not contribute to tissue damage and neurological deficits, at least, not by release of inflammatory cytokines in the early phase of cerebral ischemia. In contrast, Sn which is initially expressed on perivascular macrophages and upregulated on macrophages/microglia within the parenchyma following stroke, influenced functional outcome.}, subject = {Blut-Hirn-Schranke}, language = {en} } @phdthesis{Guderian2004, author = {Guderian, Frank}, title = {Zellul{\"a}rer und gewebsspezifischer Nachweis von C-reaktivem Protein}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13448}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Der Serum-CRP-Wert ist bei verschiedenen atherosklerotisch bedingten Erkrankungen und bei Nierenerkrankungen erh{\"o}ht. Ob das CRP dabei eine pathophysiologische Rolle spielt oder eher nur als Marker fungiert, ist bisher nicht bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Bildung von CRP auf zellul{\"a}rer Ebene und der Nachweis von CRP bei diabetischen Patienten mit chronischer Nierenerkrankung untersucht.}, language = {de} } @phdthesis{Groh2013, author = {Groh, Janos Michael}, title = {Pathogenic impact of immune cells in mouse models of neuronal ceroid lipofuscinosis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77684}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {The neuronal ceroid lipofuscinoses (NCLs) are fatal neurodegenerative disorders in which the visual system is affected in early stages of disease. A typical accompanying feature is neuroinflammation, the pathogenic impact of which is presently unknown. In this study, the role of inflammatory cells in the pathogenesis was investigated in Palmitoyl-protein thioesterase 1-deficient (Ppt1-/-) and Ceroidlipofuscinosis, neuronal 3-deficient (Cln3-/-) mice, models of the infantile and juvenile forms of NCL, respectively. Focusing predominantly on the visual system, an infiltration of CD8+ cytotoxic Tlymphocytes and an activation of microglia/macrophage-like cells was observed early in disease. To analyze the pathogenic impact of lymphocytes, Ppt1-/- mice were crossbred with mice lacking lymphocytes (Rag1-/-) and axonal transport, perturbation and neuronal survival were scored. Lack of lymphocytes led to a significant amelioration of neuronal disease and reconstitution experiments revealed a crucial role of CD8+ cytotoxic T-lymphocytes. Lack of lymphocytes also caused an improved clinical phenotype and extended longevity. To investigate the impact of microglia/macrophage-like cells, Ppt1-/- and Cln3-/- mice were crossbred with mice lacking sialoadhesin (Sn-/-), a monocyte lineage-restricted cell adhesion molecule important for interactions between macrophage-like cells and lymphocytes. Similar to the lack of lymphocytes, absence of sialoadhesin significantly ameliorated the disease in Ppt1-/- and Cln3-/- mice. Taken together, both T-lymphocytes and microglia/macrophage-like cells were identified as pathogenic mediators in two distinct forms of fatal inherited neurodegenerative storage disorders. These studies expand the concept of secondary inflammation as a common pathomechanistic feature in some neurological diseases and provide novel insights that may be crucial for developing treatment strategies for different forms of NCL.}, subject = {Nervendegeneration}, language = {en} } @phdthesis{Gehringer2017, author = {Gehringer, Rebekka}, title = {Periphere Mechanismen von Elektroakupunktur bei Entz{\"u}ndungsschmerz}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153261}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Die Grundlage f{\"u}r diese Arbeit bildete ein Modell mit CFA-(komplettes Freundsches Adjuvant) induziertem Entz{\"u}ndungsschmerz in Ratten, bei denen eine zweimalige Behandlung mit Elektroakupunktur zu einer langanhaltenden Antinozizeption f{\"u}hrte, welche abh{\"a}ngig von peripheren Opioiden war. In einem n{\"a}chsten Schritt sollten nun die durch Akupunktur vermittelten Zytokin- und Chemokinver{\"a}nderungen untersucht und deren Beitrag zu den antinozizeptiven und anttiinflammatorischen Mechanismen gekl{\"a}rt werden. Mittels ELISA und PCR wurden die Protein- und mRNA-Level der klassischen Zytokine und des Chemokins CXCL10 bestimmt. CXCL10, welches durch Elektroakupunktur sowohl auf Transkriptions- als auch auf Translationsebene hochreguliert wurde, ist notwendig f{\"u}r die Rekrutierung β-Endorphin haltiger Makrophagen in das entz{\"u}ndete Gewebe und f{\"u}r die antinozizeptive Wirkung der Akupunkturbehandlung. Ein antiinflammatorischer Effekt der Akupunkturbehandlung {\"a}ußerte sich durch die Reduktion von TNF-α und IL-1β und ein erh{\"o}htes IL-13. Das einzige hochregulierte proinflammatorische Zytokin war IFN-γ. Ein Teil der entz{\"u}ndungshemmenden Wirkung, die Reduktion der proinflammatorischen Zytokine TNF-α und IL-1β, wird durch Adenosin-2B-Rezeptoren vermittelt, welche bekannt sind f{\"u}r ihre Rolle in der „Deaktivierung" IFN-γ-stimulierter Makrophagen. Diese Ergebnisse verweisen auf die bisher unbekannte Verbindung zwischen chemokinvermittelter peripherer, opioidabh{\"a}ngiger Antinozizeption durch Elektroakupunktur. Sie erweitern das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r das Zusammenspiel von Immunzellen, Adenosin und Akupunktur. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um neuroimmunologische Verbindungen zu kl{\"a}ren und die Wirkungen durch die Nadelinsertion mit Effekten in der entfernten Rattenpfote besser zu verstehen.}, subject = {Elektroakupunktur}, language = {de} } @phdthesis{Foertsch2012, author = {F{\"o}rtsch, Christina}, title = {Pneumolysin: the state of pore-formation in context to cell trafficking and inflammatory responses of astrocytes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70892}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Pneumolysin, a protein toxin, represents one of the major virulence factors of Streptococcus pneumoniae. This pathogen causes bacterial meningitis with especially high disease rates in young children, elderly people and immunosuppressed patients. The protein toxin belongs to the family of cholesterol-dependent cytolysins, which require membrane cholesterol in order to bind and to be activated. Upon activation, monomers assemble in a circle and undergo conformational change. This conformational change leads to the formation of a pore, which eventually leads to cell lysis. This knowledge was obtained by studies that used a higher concentration compared to the concentration of pneumolysin found in the cerebrospinal fluid of meningitis patients. Thus, a much lower concentration of pneumolysin was used in this work in order to investigate effects of this toxin on primary mouse astrocytes. Previously, a small GTPase activation, possibly leading to cytoskeletal changes, was found in a human neuroblastoma cell line. This led to the hypothesis that pneumolysin can lead to similar cytoskeletal changes in primary cells. The aim of this work was to investigate and characterise the effects of pneumolysin on primary mouse astrocytes in terms of a possible pore formation, cellular trafficking and immunological responses. Firstly, the importance of pore-formation on cytoskeletal changes was to be investigated. In order to tackle this question, wild-type pneumolysin and two mutant variants were used. One variant was generated by exchanging one amino acid in the cholesterol recognising region, the second variant was generated by deleting two amino acids in a protein domain that is essential for oligomerisation. These variants should be incapable of forming a pore and were compared to the wild-type in terms of lytic capacities, membrane binding, membrane depolarisation, pore-formation in artificial membranes (planar lipid bilayer) and effects on the cytoskeleton. These investigations resulted in the finding that the pore-formation is required for inducing cell lysis, membrane depolarisation and cytoskeletal changes in astrocytes. The variants were not able to form a pore in planar lipid bilayer and did not cause cell lysis and membrane depolarisation. However, they bound to the cell membrane to the same extent as the wild-type toxin. Thus, the pore-formation, but not the membrane binding was the cause for these changes. Secondly, the effect of pneumolysin on cellular trafficking was investigated. Here, the variants showed no effect, but the wild-type led to an increase in overall endocytotic events and was itself internalised into the cell. In order to characterise a possible mechanism for internalisation, a GFP-tagged version of pneumolysin was used. Several fluorescence-labelled markers for different endocytotic pathways were used in a co-staining approach with pneumolysin. Furthermore, inhibitors for two key-players in classical endocytotic pathways, dynamin and myosin II, were used in order to investigate classical endocytotic pathways and their possible involvement in toxin internalisation. The second finding of this work is that pneumolysin is taken up into the cell via dynamin- and caveolin-independent pinocytosis, which could transfer the toxin to caveosomes. From there, the fate of the toxin remains unknown. Additionally, pneumolysin leads to an overall increase in endocytotic events. This observation led to the third aim of this work. If the toxin increases the overall rate of endocytosis, the question arises whether toxin internalisation favours bacterial tissue penetration of the host or whether it serves as a defence mechanism of the cell in order to degrade the protein. Thus, several proinflammatory cytokines were investigated, as previous studies describe an effect of pneumolysin on cytokine production. Surprisingly, only interleukin 6-production was increased after toxin-treatment and no effect of endocytotic inhibitors on the interleukin 6-production was observed. The conclusion from this finding is that pneumolysin leads to an increase of interleukin 6, which would not depend on the endocytotic uptake of pneumolysin. The production of interleukin 6 would enhance the production of acute phase proteins, T-cell activation, growth and differentiation. On the one hand, this activation could serve pathogen clearance from infected tissue. On the other hand, the production of interleukin 6 could promote a further penetration of pathogen into host tissue. This question should be further investigated.}, subject = {Streptococcus pneumoniae}, language = {en} } @phdthesis{Fellenberg2003, author = {Fellenberg, Friederike}, title = {Charakterisierung von Tumorantigenen des kutanen T-Zell Lymphoms: Serologische Immunantwort und Expressionsanalyse}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7561}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Immuntherapien auf der Basis gut charakterisierter, tumorspezifischer Antigene stellen ein vielversprechendes Konzept der Tumortherapie dar. Ein potentielles Antigen f{\"u}r immuntherapeutische Strategien sollte m{\"o}glichst tumorspezifisch exprimiert sein und es sollte einen Hinweis auf bereits erfolgte Immunantworten im Patienten geben, wie z.B. die Existenz spezifischer Antik{\"o}rper oder zytotoxischer T-Zellen (CTL). Eine membranst{\"a}ndige Lokalisation ist f{\"u}r die Verwendung von Tumorantigenen in Antik{\"o}rpertherapien notwendig. W{\"a}hrend f{\"u}r viele Neoplasien Tumorantigene bekannt sind, wurden f{\"u}r das kutane T-Zell Lymphom (CTCL) bislang nur sehr wenige tumorassoziierte Antigene identifiziert. Die Antigene se57-1, se70-2, cTAGE-1 und GBP-5ta wurden durch serologisches Durchsuchen einer Phagenbank aus Testis- bzw. Tumorgewebe (SEREX-Methode) identifiziert. In der vorliegenden Arbeit wurde die Immunogenit{\"a}t dieser vier Tumorantigene in einem neu entwickelten ELISA mit CTCL-, Parapsoriasis-, Melanom- und Kontrollseren untersucht. se70-2 und cTAGE-1 Protein erkannten nur wenige Patientenseren. F{\"u}r GBP-5ta konnte dagegen eine signifikant h{\"o}here Reaktivit{\"a}t der CTCL-Seren im Vergleich zu den Kontrollseren ermittelt werden. Bei se57-1 waren die CTCL- und die Parapsoriasisseren hoch signifikant verschieden zu den Kontrollseren. Dieses putativ virusinduzierte Antigen sollte in zuk{\"u}nftigen Arbeiten auf seine m{\"o}gliche Funktion als Entz{\"u}ndungsmarker weiter untersucht werden. F{\"u}r das CTCL sollten weitere Kombinationen von Tumorantigenen auf ihren diagnostischen Wert in der Serologie getestet werden. Des Weiteren konnten in dieser Arbeit die CTCL assoziierten Antigene se2-2 und die GBP-5 Familie genauer charakterisiert werden: Die Expressionsanalyse von se2-2 Protein und mRNA in verschiedenen Normalgeweben zeigte ein differentielles Expressionsmuster. Im SEREX wurde se2-2 serologisch spezifisch nur von CTCL-Seren erkannt. M{\"o}glicherweise w{\"a}re se2-2 eine geeignete Zielstruktur f{\"u}r die serologische Diagnostik des CTCL. Aufgrund seiner fehlenden Tumorspezifit{\"a}t ist se2-2 f{\"u}r die Immuntherapie jedoch wenig geeignet. Die neu identifizierte GBP-5 Familie besteht aus mindestens drei Spleißvarianten (GBP-5ta, GBP-5a und GBP-5b), die zwei Proteine, GBP-5ta und GBP-5a/b, kodieren. GBP-5ta ist gegen{\"u}ber GBP-5a/b C-terminal um 97 AS verk{\"u}rzt. GBP-5ta mRNA wird differentiell exprimiert, w{\"a}hrend GBP-5ta Protein PBMC-spezifisch exprimiert wird. In CTCL-Tumorgewebe konnte GBP-5ta nachgewiesen werden, wogegen in Melanomzelllinien fast ausschließlich GBP-5a/b vorliegt. Gegen GBP-5ta konnte eine humorale Immunantwort bei CTCL-Patienten nachgewiesen werden: Im SEREX wurde GBP-5ta nur von CTCL-Patientenseren erkannt. Auch in der ELISA-Methode reagierten signifikant mehr Patientenseren als Kontrollseren mit GBP-5ta. Die h{\"o}here Immunogenit{\"a}t von GBP-5ta gegen{\"u}ber GBP-5a/b im SEREX unterstreicht die Bedeutung der verk{\"u}rzten Variante. Ob CTL gegen GBP-5ta pr{\"a}sentierende Zellen existieren, wird momentan untersucht. Die GBP-5 Spleißvarianten sind hoch homolog zur Familie der GTPasen, zu denen auch das Onkogen Ras geh{\"o}rt. Das verk{\"u}rzte Protein von GBP-5ta k{\"o}nnte durch den Verlust der C-terminalen Dom{\"a}ne seine eventuelle anti-proliferierende Funktion verlieren. Ein Knock-out Versuch von GBP-5 k{\"o}nnte die Bedeutung von GBP-5 in der Tumorzelle untersuchen. Dar{\"u}ber hinaus w{\"a}re es vielversprechend, die GTPase Aktivit{\"a}t der GBP-5 Varianten in einem GTP-Bindungs-Assay zu {\"u}berpr{\"u}fen. GBP-5ta k{\"o}nnte eine m{\"o}gliche Ursache des unkontrollierten Wachstums der Tumorzelle und somit eine vielversprechende potentielle Zielstruktur f{\"u}r therapeutische Ans{\"a}tze f{\"u}r das CTCL sein.}, subject = {Hautlymphom}, language = {de} } @phdthesis{Dreykluft2013, author = {Dreykluft, Angela}, title = {The PD-1/B7-H1 Pathway in a Transgenic Mouse Model for Spontaneous Autoimmune Neuroinflammation: Immunological Studies on Devic B7-H1-/- Mice}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83288}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Multiple sclerosis is an autoimmune disease of the central nervous system characterized by inflammatory, demyelinating lesions and neuronal death. Formerly regarded as a variant of MS, neuromyelitis optica (NMO)/Devic's disease is now recognized as a distinct neurological disorder exhibiting characteristic inflammatory and demyelinated foci in the optic nerves and the spinal cord sparing the brain. With the introduction of the double-transgenic "Devic mouse" model featuring spontaneous, adjuvant-free incidence of autoimmune neuroinflammation due to the interaction of transgenic MOG-specific T and B cells, a promising tool was found for the analysis of factors triggering or preventing autoimmunity. The co-inhibitory molecule B7-H1 has been proposed to contribute to the maintenance of peripheral tolerance and to confine autoimmune inflammatory damage via the PD-1/B7-H1 pathway. Compared to Devic B7-H1+/+ mice, Devic B7-H1-/- mice developed clinical symptoms with a remarkably higher incidence rate and faster kinetics emphasized by deteriorated disease courses and a nearly quadrupled mortality rate. Remarkably enlarged immune-cell accumulation in the CNS of Devic B7-H1-/- mice, in particular of activated MOG-specific CD4+ T cells, correlated with the more severe clinical features. Our studies showed that the CNS not only was the major site of myelin-specific CD4+ T-cell activation but also that B7-H1 expression within the target organ significantly influenced T-cell activation and differentiation levels. Analysis at disease maximum revealed augmented accumulation of MOG-specific CD4+ T cells in the peripheral lymphoid organs of Devic B7-H1-/- mice partly due to increased T-cell proliferation rates. Transgenic MOG-specific B cells of Devic B7-H1-/- mice activated MOG-specific CD4+ T cells more efficiently than B cells of Devic B7-H1+/+ mice. This observation indicated a relevant immune-modulating role of B7-H1 on APCs (antigen-presenting cells) in this mouse model. We also assumed altered thymic selection processes to be involved in increased peripheral CD4+ T-cell numbers of Devic B7-H1-/- mice as we found more thymocytes expressing the transgenic MOG-specific T-cell receptor (TCR). Moreover, preliminary in vitro experiments hinted on an enhanced survival of TCRMOG-transgenic CD4+ T cells of Devic B7-H1-/- mice; a mechanism that might as well have led to higher peripheral T-cell accumulation. Elevated levels of MOG-specific CD4+ T cells in the periphery of Devic B7-H1-/- mice could have entailed the higher quantities in the CNS. However, mechanisms such as CNS-specific proliferation and/or apoptosis/survival could also have contributed. This should be addressed in future investigations. Judging from in vitro migration assays and adoptive transfer experiments on RAG-1-/- recipient mice, migratory behavior of MOG-specific CD4+ T cells of Devic B7-H1+/+ and Devic B7-H1-/- mice seemed not to differ. However, enhanced expression of the transmigration-relevant integrin LFA-1 on CD4+ T cells in young symptom-free Devic B7-H1-/- mice might hint on temporally differently pronounced transmigration capacities during the disease course. Moreover, we attributed the earlier conversion of CD4+ T cells into Th1 effector cells in Devic B7-H1-/- mice during the initiation phase to the lack of co-inhibitory signaling via PD-1/B7-H1 possibly leading to an accelerated disease onset. Full blown autoimmune inflammatory processes could have masked these slight effects of B7-H1 in the clinical phase. Accordingly, at peak of the disease, Th1 and Th17 effector functions of peripheral CD4+ T cells were comparable in both mouse groups. Moreover, judging from titers of MOG-specific IgG1 and IgM antibodies, alterations in humoral immunity were not detected. Therefore, clinical differences could not be explained by altered T-cell or B-cell effector functions at disease maximum. B7-H1 rather seemed to take inhibitory effect in the periphery during the initiation phase only and consistently within the target organ by parenchymal expression. Our observations indicate that B7-H1 plays a relevant role in the regulation of T-cell responses in this mouse model for spontaneous CNS autoimmunity. By exerting immune-modulating effects in the preclinical as well as the clinical phase of the disease, B7-H1 contributed to the confinement of the immunopathological tissue damage in Devic B7-H1+/+ mice mirrored by later disease onsets and lower disease scores. As a model for spontaneous autoimmunity featuring a close to 100 \% incidence rate, the Devic B7-H1-/- mouse may prove instrumental in clarifying disease-triggering and -limiting factors and in validating novel therapeutic approaches in the field of autoimmune neuroinflammation, in particular the human Devic's disease.}, subject = {Autoimmunit{\"a}t}, language = {en} } @phdthesis{Deppermann2017, author = {Deppermann, Carsten}, title = {The role of platelet granules in thrombosis, hemostasis, stroke and inflammation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121010}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Platelets are small anucleate cell fragments derived from bone marrow megakaryocytes (MKs) and are important players in hemostasis and thrombosis. Platelet granules store factors which are released upon activation. There are three major types of platelet granules: alpha-granules, dense granules and lysosomes. While dense granules contain non-proteinacious factors which support platelet aggregation and adhesion, platelet alpha-granules contain more than 300 different proteins involved in various functions such as inflammation, wound healing and the maintenanceof vascular integrity, however, their functional significance in vivo remains unknown. This thesis summarizes analyses using three mouse models generated to investigate the role of platelet granules in thrombosis, hemostasis, stroke and inflammation. Unc13d-/- mice displayed defective platelet dense granule secretion, which resulted in abrogated thrombosis and hemostasis. Remarkably, Munc13-4-deficient mice were profoundly protected from infarct progression following transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO) and this was not associated with increased intracranial bleeding indicating an essential involvementof dense granule secretion in infarct progression but not intracranial hemostasis during acute stroke with obvious therapeutic implications. In the second part of this thesis, the role of platelet alpha-granules was investigated using the Nbeal2-/- mouse. Mutations in NBEAL2 have been linked to the gray platelet syndrome (GPS), a rare inherited bleeding disorder. Nbeal2-/- mice displayed the characteristics of human GPS, with defective alpha-granule biogenesis in MKs and their absence from platelets. Nbeal2-deficiency did not affect MK differentiation and proplatelet formation in vitro or platelet life span in vivo. Nbeal2-/- platelets displayed impaired adhesion, aggregation, and coagulant activity ex vivo that translated into defective arterial thrombus formation and protection from thrombo-inflammatory brain infarction in vivo. In a model of skin wound repair, Nbeal2-/- mice exhibited impaired development of functional granulation tissue due to severely reduced differentiation of myofibroblasts. In the third part, the effects of combined deficiency of alpha- and dense granule secretion were analyzed using Unc13d-/-/Nbeal2-/- mice. Platelets of these mice showed impaired aggregation and adhesion to collagen under flow ex vivo, which translated into infinite tail bleeding times and severely defective arterial thrombus formation in vivo. When subjected to in vivo models of skin or lung inflammation, the double mutant mice showed no signs of hemorrhage. In contrast, lack of platelet granule release resulted in impaired vascular integrity in the ischemic brain following tMCAO leading to increased mortality. This indicates that while defective dense granule secretion or the paucity of alpha-granules alone have no effect on vascular integrity after stroke, the combination of both impairs vascular integrity and causes an increase in mortality.}, subject = {Thrombozyten}, language = {en} } @phdthesis{Chaudhari2013, author = {Chaudhari, Sweena M.}, title = {Role of Hypoxia-Inducible Factor (HIF) 1α in Dendritic Cells in Immune Regulation of Atherosclerosis}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-91853}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Atherosclerosis is the underlying cause of cardiovascular diseases and a major threat to human health worldwide. It involves not only accumulation of lipids in the vessel wall but a chronic inflammatory response mediated by highly specific cellular and molecular responses. Macrophages and dendritic cells (DCs) play an essential role in taking up modified lipids and presenting them to T and B lymphocytes, which promote the immune response. Enhanced activation, migration and accumulation of inflammatory cells at the local site leads to formation of atherosclerotic plaques. Atherosclerotic plaques become hypoxic due to reduced oxygen diffusion and high metabolic demand of accumulated cells. The various immune cells experience hypoxic conditions locally and inflammatory stimuli systemically, thus up-regulating Hypoxia-inducible factor 1α. Though the role of HIF1α in macrophages and lymphocytes has been elucidated, its role in DCs still remains controversial, especially with respect to atherosclerosis. In this project work, the role of HIF1α in DCs was investigated by using a cell specific knockout mouse model where HIF1α was deleted in CD11c+ cells. Aortic root sections from atherosclerotic mice showed presence of hypoxia and up-regulation of HIF1α which co-localized with CD11c+ cells. Atherosclerotic splenic DCs also displayed enhanced expression of HIF1α, proving non-hypoxic stimulation of HIF1α due to systemic inflammation. Conditional knockout (CKO) mice lacking HIF1α in CD11c+ cells, under baseline conditions did not show changes in immune responses suggesting effects of HIF1α only under inflammatory conditions. When these mice were crossed to the Ldlr-/- line and placed on 8 weeks of high fat diet, they developed enhanced plaques with higher T-cell infiltration as compared to the wild-type (WT) controls. The plaques were of a complex phenotype, defined by increased percent of smooth muscle cells (SMCs) and necrotic core area and reduced percent of macrophages and DCs. The mice also displayed enhanced T-cell activation and a Th1 bias in the periphery. The CKO DCs themselves exhibited increased expression of IL 12 and a higher capacity to proliferate and polarize naive T cells to the Th1 phenotype in vitro. The DCs also showed decreased expression of STAT3, in line with the inhibitory effects of STAT3 on DC activation seen in previous studies. When STAT3 was overexpressed in DCs in vitro, IL 12 was down-regulated, but its expression increased significantly on STAT3 inhibition using a mutant vector. In addition, when STAT3 was overexpressed in DCs in vivo using a Cre regulated lentiviral system, the mice showed decreased plaque formation compared to controls. Interestingly, the effects of STAT3 modulation were similar in WT and CKO mice, intending that STAT3 lies downstream of HIF1α. Finally, using a chromatin immunoprecipitation assay (ChIP), it was confirmed that HIF1α binds to hypoxia responsive elements (HREs) in the Stat3 gene promoter thus regulating its expression. When DCs lack HIF1α, STAT3 expression is not stimulated and hence IL 12 production by DCs is uninhibited. This excessive IL 12 can activate naive T cells and polarize them to the Th1 phenotype, thereby enhancing atherosclerotic plaque progression. This project thus concludes that HIF1α restrains DC activation via STAT3 generation and prevents excessive production of IL 12 that helps to keep inflammation and atherosclerosis under check.}, subject = {Dendritische Zelle}, language = {en} } @phdthesis{Burow2020, author = {Burow, Wera Tamara}, title = {Die Rolle des CEACAM1-Molek{\"u}ls bei der Entstehung von neurogener Entz{\"u}ndung in den Atemwegen}, doi = {10.25972/OPUS-20933}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209331}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Neurogene Entz{\"u}ndung ist charakterisiert durch Vasodilatation, Plasmaextravasation und Leukozytenmigration. Im Zuge dieser Dissertationsarbeit konnte ein in vivo Versuchsmodell zur Quantifizierung neurogener Entz{\"u}ndungsreaktionen in den Atemwegen etabliert werden. Der bakterielle Bitterstoff Cycloheximid ist in der Lage, eine Erh{\"o}hung der Plasmaextravasation und Migration neutrophiler Granulozyten zu bewirken. Somit kann Cycloheximid nicht nur protektive Schutzreflexe ausl{\"o}sen, sondern f{\"u}hrt auch lokal zu einer neurogenen Entz{\"u}ndungsreaktion. Das carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1 (CEACAM1) ist an der Regulierung der endothelialen Barrierefunktion beteiligt. Die Versuche zeigen bei CC1-/--M{\"a}usen eine Verminderung der basalen Permeabilit{\"a}t in trachealen postkapill{\"a}ren Venolen. Nach Stimulation mit Cycloheximid zeigen CC1-/--M{\"a}use im Vergleich mit WT-M{\"a}usen eine verminderte Plasmaextravasation in bronchialen postkapill{\"a}ren Venolen. Auch die Permeabilit{\"a}t des Endothels f{\"u}r neutrophile Granulozyten scheint durch CEACAM1-Defizienz in trachealen und bronchialen Venolen herabgesetzt zu werden. Die Anwesenheit des CEACAM1-Molek{\"u}ls verursacht offenbar eine verminderte Stabilit{\"a}t der endothelialen Barriere in postkapill{\"a}ren Venolen der Atemwege. Diese Ergebnisse zeigen eine gegenteilige Funktion von CEACAM1 in postkapill{\"a}ren Venolen der Atemwege im Vergleich mit großen, herznahen Blutgef{\"a}ßen. Des Weiteren scheint sich die Rolle von CEACAM1 in der Entstehung von akuten und chronischen Entz{\"u}ndungsreaktionen zu unterscheiden. Das in dieser Arbeit etablierte Versuchsmodell stellt eine M{\"o}glichkeit dar, neurogene Entz{\"u}ndungsreaktionen als Reaktion auf verschiedene gustatorische Stimulanzien zu testen und zu quantifizieren.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {de} } @phdthesis{Brugger2015, author = {Brugger, J{\"u}rgen}, title = {Die Rolle der Mangansuperoxiddismutase bei der Kohlenstoffmonoxid vermittelten Protektion in der systemischen Inflammation im murinen Maustiermodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137410}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Fragestellung: Die Leberdysfunktion im Rahmen einer systemischen Inflammation stellt einen der wichtigsten Faktoren dar, welcher die Letalit{\"a}t erh{\"o}ht. Sauerstoffradikale (ROS) sind zytotoxisch und wichtige Mediatoren in der Pathophysiologie der entz{\"u}ndlichen Lebersch{\"a}digung. Dies war bereits Gegenstand vieler Arbeiten. Kohlenstoffmonoxid (CO), ein Produkt der Katalyse von H{\"a}m via H{\"a}moxygenase (HO), wirkt zytoprotektiv gegen entz{\"u}ndliche Prozesse. In der vorliegenden Studie untersuchten wir in der Leber die Wirkungsweise von CO auf das Antioxidans Mangan-Superoxiddismutase (MnSOD) in einem Tiermodell der systemischen Entz{\"u}ndungsreaktion. Methodik: Nach Einverst{\"a}ndnis der Tierschutzkommission wurden m{\"a}nnliche M{\"a}use (C57/BL6) mit Isoflurane narkotisiert und zur Messung des mittleren arteriellen Blutdruck (MAP) instrumentiert. Ein normotensives SIRS wurde mit Hilfe einer beidseitigen Isch{\"a}mie der Hinterl{\"a}ufe f{\"u}r 60 Minuten und nachfolgender Reperfusion (I/R) f{\"u}r 3 Stunden induziert. Die H{\"a}moxygenaseaktivit{\"a}t wurde mit Haem induziert und mittels Chromium Mesoporphyrin (CrMP) kompetetiv gehemmt. Ein Teil der Tiere inhalierte CO (250 ppm) nach Beginn der Reperfusion oder erhielt Methylenchlorid (MC, i.p.) zur Induktion der endogenen hepatischen CO Produktion. Die Fetts{\"a}urenoxidation (Malondialdehyde, MDA) und die Gewebespiegel f{\"u}r Glutathione (GSH) wurden mittels spezifischen Enzymessays bestimmt. ROS-Bildung konnte mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie und dem Farbstoff Dihydrorhodamine (DHR) quantifiziert werden. Das Lebergewebe wurde in sinusoidale und parenchymale Zellfraktionen aufgetrennt. Die Mangan-Superoxiddismutase (MnSOD) Aktivit{\"a}t und Proteinmenge wurde in der sinusoidalen und parenchymalen Zellfraktion mittels Western Blot analysiert. Die Karbonylierung ist eine inaktivierende oxidative Proteinmodifikation. Das Ausmaß der Karbonylierung von MnSOD in den Zellfraktionen wurde mittels Immuno-Blot (OxyBlot; Chemicon) untersucht. Die statistische Testung erfolgte mittels Kruskal-Wallis Test, wobei p<0,05 signifikant war. Ergebnisse: I/R Tiere zeigten signifikant mehr DHR-Fluoreszenz, mehr MDA-Bildung und weniger GSH als Sham Tiere (p<0.02). I/R+CrMP Behandlung hatte signifikant am meisten oxidativen Stress im Vergleich zu allen Behandlungsgruppen zur Folge. Die Inhalation von CO oder die Injektion von MC nach I/R reduzierte die DHR-Fluoreszenz, MDA-Bildung und normalisierte die GSH Spiegel im Vergleich zu I/R Tieren. I/R+CrMP+CO Behandlung zeigte die gleichen Ergebnisse wie I/R+CO Behandlung. Die parenchymale Zellfraktion der Leber zeigte keine Ver{\"a}nderung der MnSOD. In der sinusoidalen Zellfraktion fand sich keine Ver{\"a}nderung der MnSOD Proteinmenge. Jedoch reduzierte sich die sinusoidale MnSOD Aktivit{\"a}t signifikant nach I/R (p<0.02), erholte sich aber nach I/R+CO Behandlung wieder auf Sham Niveau. Die Karbonylierung von MnSOD nach I/R war signifikant erh{\"o}ht in der sinusoidalen Zellfraktion. Nach I/R+CO konnte eine Reduktion der Karbonylierung von MnSOD auf das Sham Niveau nachgewiesen werden. Interpretation: CO reduziert signifikant den hepatischen oxidativen Stress in der systemischen Inflammation. CO induziert die Aktivit{\"a}t der MnSOD in den sinusoidalen, nicht jedoch in den parenchymalen Zellen der Leber. Es konnte in der systemischen Entz{\"u}ndungsreaktion gezeigt werden, dass CO die antioxidative Wirkung von MnSOD durch eine Hemmung der Karbonylierung in den sinusoidalen Zellen der Leber induziert. Diese Ergebnisse zeigen erstmals, {\"u}ber die Karbonylierung von MnSOD, einen indirekten antioxidativen Effekt von CO. Welche weiteren Enzymsysteme von CO auf diese Weise beeinflusst werden, m{\"u}ssen weitere Untersuchungen zeigen.}, subject = {Entz{\"u}ndung}, language = {de} } @phdthesis{BartramgebSchaefer2020, author = {Bartram [geb. Sch{\"a}fer], Caroline}, title = {Der Zusammenhang der Medikamentenserumkonzentration von Stimmungsstabilisatoren mit Entz{\"u}ndungsparametern}, doi = {10.25972/OPUS-21303}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-213032}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {In mehreren Studien wurden Ver{\"a}nderungen des Medikamentenmetabolismus von Psychopharmaka durch entz{\"u}ndliche Prozesse beschrieben. Diese Effekte k{\"o}nnen zu Therapieversagen oder sogar gravierenderen unerw{\"u}nschten Arzneimittelwirkungen f{\"u}hren. Aus diesem Grund haben wir untersucht, ob im Laufe inflammatorischer Prozesse eine Ver{\"a}nderung der Medikamentenserumkonzentration der Stimmungsstabilisatoren Valproat (VPA), Lamotrigin (LTG) oder Carbamazepin (CBZ) auftritt.}, subject = {Antiepileptika}, language = {de} } @phdthesis{Adamek2008, author = {Adamek, Anna Katharina}, title = {Einfluss des Immunsystems und der endothelialen NO-Synthase auf den myokardialen isch{\"a}mischen Schaden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35795}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die Entwicklung von therapeutischen Strategien, die den infarktbedingten Untergang des Myokardgewebes minimieren und die Gewebsheilung nach abgelaufenem Myokardinfarkt unterst{\"u}tzen, geh{\"o}rt zu dem Hauptziel in der modernen Kardiologie. Bis jedoch eine spezifische Intervention als Therapieform anerkannt wird, ist ein detailliertes Entschl{\"u}sseln der zellul{\"a}ren und molekularen Mechanismen w{\"a}hrend und nach der Myokardsch{\"a}digung notwendig. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich intensiv mit den Vorg{\"a}ngen der Stickstoffmonoxid- (NO) Produktion und der Inflammation nach Okklusion von Kranzarterien. Im ersten Teil der Dissertation steht die endotheliale NO-Synthase-Expression (eNOS) im Mittelpunkt der Untersuchung. eNOS ist als wichtiger Katalysator an der Biosynthese von Stickstoffmonoxid, das als protektiver Faktor f{\"u}r die Gef{\"a}ßhom{\"o}ostase seit Jahren bekannt ist, beteiligt. Ferner besteht experimentell sehr gute Evidenz daf{\"u}r, dass der endothelialen NO-Synthase am Ausmaß des kardialen Isch{\"a}mie-/ Reperfusionsschadens eine entscheidende Rolle zukommt. Folglich wurde mittels der Substanz AVE 9488 versucht, die eNOS-Expression in M{\"a}usen zu steigern und den Effekt auf das Infarktgeschehen n{\"a}her zu betrachten. Die Behandlung mit AVE 9488 erzielte einen signifikant reduzierten Isch{\"a}mie-/Reperfusionsschaden. Bei anschließenden Isch{\"a}mie-/Reperfusionsveruchen mit eNOS defizienten M{\"a}usen war der protektive Effekt wieder aufgehoben. Der Erfolg dieser Substanz wird in der signifikanten Reduktion des oxidativen Stresses vermutet. Ein zus{\"a}tzlicher wichtiger Parameter, der w{\"a}hrend der Isch{\"a}mie/Reperfusion aktiviert wird, ist der Schl{\"u}ssel-Transkriptionsfaktor Nuclear Factor kappa B (NF-kB). Durch seine Bindung an bestimmte Enhancer und Promotoren reguliert der Faktor die Entz{\"u}ndungsprozesse, indem er die Genexpression proinflammatorischer Marker verst{\"a}rkt. Folglich wurden eine Reduktion der Inflammation sowie ein protektiver Effekt nach erfolgter isch{\"a}mischer Sch{\"a}digung durch Hemmung von NF-kB angenommen. Zur Pr{\"u}fung dieser Hypothese wurden NF-kB-Untereinheit p50 defiziente M{\"a}use (p50 KO) einer Okklusion einer Herzkranzarterie unterzogen. Durch die Hemmung der NF-kB-Aktivierung kam es zu einer signifikanten Reduzierung des Infarktareals im Vergleich zu den entsprechenden Wildtyp-M{\"a}usen. Der große Benefit konnte auf die geringere Einwanderung der neutrophilen Granulozyten in das infarzierte Gebiet zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Knochenmarktransplantationsversuche mit p50 KO- und Wildtyp-Knochenmark untermauerten die Beobachtung, dass die beeintr{\"a}chtigte Aktivierung von NF-kB in p50 defizienten Leukozyten protektive Effekte in der Isch{\"a}mie/Reperfusion vermittelt. Die Aktivierung der proinflammatorischen Proteine w{\"a}hrend des linksventrikul{\"a}ren Remodelings nach Myokardinfarkt geh{\"o}rt zum Fokus des dritten Teils dieser Arbeit. Dieser Teil besch{\"a}ftigt sich mit der Frage, inwieweit eine hochdosierte Aspirin-Therapie die linksventrikul{\"a}ren Umbauprozesse g{\"u}nstig beeinflussen kann. Daf{\"u}r wurden M{\"a}use f{\"u}r 4 Wochen mit Placebo oder Aspirin (120 mg/kg pro Tag) mittels osmotischer Mini-Pumpen, die 2 Stunden nach Ligatur der Kranzarterie implantiert wurden, behandelt. In beiden Gruppen kam es zur erwarteten linksventrikul{\"a}ren Dilatation nach Myokardinfarkt, jedoch ohne signifikanten Unterschied zwischen Placebo- und Aspirin-behandelten Tieren. Es kam allerdings zu einer erwarteten Reduktion proinflammatorischer Proteine durch die Aspirin-Therapie. So war die Expression von Tumor-Nekrose-Faktor-alpha; (TNF-alpha) und Interleukin-1ß (IL-ß) in der Aspirin-Gruppe signifikant reduziert. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass durch die gezielte Beeinflussung bestimmter Faktoren in der Isch{\"a}mie/Reperfusion wie z. B. die Verst{\"a}rkung der eNOS-Expression oder die Hemmung der NF-kB-Aktivierung die Isch{\"a}miesch{\"a}digung signifikant reduziert werden kann.}, subject = {Isch{\"a}mie}, language = {de} }