@phdthesis{Maimari2020,
  author    = {Maimari, Theopisti},
  title     = {The influence of N-terminal peptides of G-protein coupled receptor kinase (GRK) 2, 3 and 5 on β-adrenergic signaling},
  doi       = {10.25972/OPUS-19932},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-199322},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {G protein coupled receptor kinases (GRK) phosphorylate and thereby desensitize G protein coupled receptors (GPCR) including β-adrenergic receptors (βAR), which are critical regulators of cardiac function. We identified the Raf kinase inhibitor protein (RKIP) as an endogenous inhibitor of GRK2 that leads to increased cardiac contractility via βAR activation. RKIP binds to the N-terminus (aa1-185) of GRK2, which is important for the GRK2/receptor interaction. Thereby it interferes with the GRK2/receptor interaction without interference with cytosolic GRK2 target activation. In this project, the RKIP/GRK interface was investigated to develop strategies that simulate the effects of RKIP on βAR. RKIP binding to different isoforms of GRK expressed in the heart was analyzed by protein interaction assays using full-length and N-termini of GRK2, GRK3 and GRK5: 1-53, 54-185 and 1-185. Co-immunoprecipitation (Co-IPs) and pull-down assays revealed that RKIP binds to the peptides of GRK2 and GRK3 but not to the ones of GRK5, which suggests the existence of several binding sites of RKIP within the N-termini of GRK2 and GRK3. To analyze whether the peptides of GRK2 and GRK3 are able to simulate the RKIP mediated interference of the GRK2/receptor interaction, we analyzed the β2-AR phosphorylation in the absence and presence of the peptides. Interestingly, N-termini (aa1-185) of GRK2 and GRK3 reduced β2AR phosphorylation to a comparable extent as RKIP. In line with reduced receptor phosphorylation, the peptides also reduced isoproterenol-stimulated receptor internalization as shown by [3H] CGP-12177 radioligand binding assay and fluorescence microscopy compared to control cells. Subsequently, these peptides increased downstream signaling of β2AR, i.e. the phosphorylation of the PKA substrate phosducin. In an attempt to elucidate the mechanism behind the observed effects, Co-IPs were performed in order to investigate whether the peptides bind directly to the β2-AR and block its phosphorylation by GRK2. Indeed, GRK2 1-185 and GRK3 1-185 could bind the receptor, suggesting that this way GRK2 is prevented from inhibiting the receptor. To investigate the physiological effect of GRK2 1-185, GRK3 1-185 and GRK5 1-185, their effect on neonatal mouse cardiomyocyte contractility and hypertrophy was analyzed. After long-term isoproterenol stimulation, in the presence of GRK2 1 185 and GRK3 1-185 the cross-sectional area of the cardiomyocytes showed no significant increase in comparison to the unstimulated control cells. In addition, upon isoproterenol stimulation, GRK2 1-185 and GRK3 1-185 increased the beat rate in cardiomyocytes, mimicking RKIP while the base impedance, an indicator of viability, remained stable. The N-termini (1-185) of GRK2 and GRK3 simulated RKIP's function and had a significant influence on β2AR phosphorylation, on its downstream signaling and internalization, could bind β2-AR, increased beat rate and did not significantly induce hypertrophy, suggesting that they may serve as a model for the generation of new and more specific targeting strategies for GRK mediated receptor regulation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Huemmert2020,
  author    = {H{\"u}mmert, Martin W.},
  title     = {Untersuchung einer monomeren Mutante der extrazellul{\"a}r regulierten Kinase 2 (ERK2) bei kardialer Hypertrophie},
  doi       = {10.25972/OPUS-15564},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-155644},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die Raf-MEK-ERK1/2-Kaskade spielt eine wichtige Rolle in der Vermittlung von kardialer Hypertrophie und Zell{\"u}berleben. Durch unsere Arbeitsgruppe konnte im Vorfeld gezeigt werden, dass die Dimerisierung von ERK2 eine Voraussetzung f{\"u}r dessen Autophosphorylierung an Thr188 darstellt, welche wiederum f{\"u}r die {\"U}bermittlung der hypertrophen Effekten von ERK1/2 erforderlich ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daraus abgeleitet die Fragestellung untersucht, ob mit Verhinderung der ERK2-Dimerisierung eine n{\"u}tzliche Strategie zur Inhibition von Hypertrophie vorliegt und welchen Einfluss diese auf das Zell{\"u}berleben hat. Die Auswirkungen der Dimerisierungsdefizienz von ERK2 wurden in neonatalen Kardiomyozyten der Ratte und in transgenen M{\"a}usen mithilfe einer ERK2-Mutante untersucht, der einige Aminos{\"a}uren in der ERK-ERK-Interaktionsfl{\"a}che fehlen und daher keine Dimere bilden kann (ERK2Δ174-177). Eine {\"U}berexpression von ERK2Δ174-177 in neonatalen Kardiomyozyten verringerte signifikant die Antwort auf hypertrophe Stimuli (Phenylephrin, Endothelin 1). Im Anschluss daran wurden die Effekte der Dimerisierungsdefizienz von ERK2 in vivo an transgenen M{\"a}usen mit kardialer {\"U}berexpression von ERK2Δ174-177 erforscht. Diese M{\"a}use zeigten unter basalen Bedingungen keine Unterschiede gegen{\"u}ber Wildtyp-M{\"a}usen hinsichtlich Kardiomyozytengr{\"o}ße, Ventrikelwanddicke und kardialer Funktion. Unter chronischer Druckbelastung mittels TAC ließ sich hingegen ein signifikant vermindertes Ausmaß an Hypertrophie im Vergleich zu Wildtyp quantifizieren. Da der ERK1/2-Signalweg auch am {\"U}berleben von Kardiomyozyten beteiligt ist, wurde die Apoptose an histologischen Schnitten von Mausherzen analysiert. Interessanterweise fand sich bei Herzen, die das dimerisierungsdefiziente ERK2-Protein {\"u}berexprimierten, eine mit Wildtyp vergleichbare Anzahl TUNEL-positiver Zellen. Ein {\"a}hnliches Ergebnis konnte bei der Messung des Fibrosegrades an Sirius-Rot gef{\"a}rbten histologischen Schnitten beobachtet werden. Zuletzt wurden die Folgen der ERK2-Dimerisierungsdefizienz auf physiologische Hypertrophie mit einem Laufrad-Versuchsaufbau evaluiert. Transgene ERK2Δ174-177- und Wildtyp-M{\"a}use zeigten unter diesem physiologischen Stimulus keine Unterschiede im Hinblick auf die Zunahme an kardialer Hypertrophie. Da die Dimerisierungsdefizienz von ERK2 zu einer reduzierten pathologischen Hypertrophie, ohne negative Auswirkungen auf ERK1/2-vermittelte anti-apoptotische Effekte noch auf kardiale Funktion oder physiologische Hypertrophieprozesse f{\"u}hrt, stellt die Hemmung der ERK-Dimerisierung ein attraktives Ziel zur Therapie pathologischer Hypertrophie sowie potentiell auch anderer auf den ERK1/2-Signalweg basierenden Krankheiten dar.},
  subject      = {ERK2d4},
  language  = {de}
}
@article{LohseBockMaiellaroetal.2017,
  author    = {Lohse, Christian and Bock, Andreas and Maiellaro, Isabella and Hannawacker, Annette and Schad, Lothar R. and Lohse, Martin J. and Bauer, Wolfgang R.},
  title     = {Experimental and mathematical analysis of cAMP nanodomains},
  series = {PLoS ONE},
  volume    = {12},
  journal   = {PLoS ONE},
  number    = {4},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0174856},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170972},
  pages     = {e0174856},
  year      = {2017},
  abstract  = {In their role as second messengers, cyclic nucleotides such as cAMP have a variety of intracellular effects. These complex tasks demand a highly organized orchestration of spatially and temporally confined cAMP action which should be best achieved by compartmentalization of the latter. A great body of evidence suggests that cAMP compartments may be established and maintained by cAMP degrading enzymes, e.g. phosphodiesterases (PDEs). However, the molecular and biophysical details of how PDEs can orchestrate cAMP gradients are entirely unclear. In this paper, using fusion proteins of cAMP FRET-sensors and PDEs in living cells, we provide direct experimental evidence that the cAMP concentration in the vicinity of an individual PDE molecule is below the detection limit of our FRET sensors (<100nM). This cAMP gradient persists in crude cytosol preparations. We developed mathematical models based on diffusion-reaction equations which describe the creation of nanocompartments around a single PDE molecule and more complex spatial PDE arrangements. The analytically solvable equations derived here explicitly determine how the capability of a single PDE, or PDE complexes, to create a nanocompartment depend on the cAMP degradation rate, the diffusive mobility of cAMP, and geometrical and topological parameters. We apply these generic models to our experimental data and determine the diffusive mobility and degradation rate of cAMP. The results obtained for these parameters differ by far from data in literature for free soluble cAMP interacting with PDE. Hence, restricted cAMP diffusion in the vincinity of PDE is necessary to create cAMP nanocompartments in cells.},
  language  = {en}
}
@article{ScholzGuanNieberleretal.2017,
  author    = {Scholz, Nicole and Guan, Chonglin and Nieberler, Matthias and Grotmeyer, Alexander and Maiellaro, Isabella and Gao, Shiqiang and Beck, Sebastian and Pawlak, Matthias and Sauer, Markus and Asan, Esther and Rothemund, Sven and Winkler, Jana and Pr{\"o}mel, Simone and Nagel, Georg and Langenhan, Tobias and Kittel, Robert J},
  title     = {Mechano-dependent signaling by Latrophilin/CIRL quenches cAMP in proprioceptive neurons},
  series = {eLife},
  volume    = {6},
  journal   = {eLife},
  number    = {e28360},
  doi       = {10.7554/eLife.28360},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170520},
  year      = {2017},
  abstract  = {Adhesion-type G protein-coupled receptors (aGPCRs), a large molecule family with over 30 members in humans, operate in organ development, brain function and govern immunological responses. Correspondingly, this receptor family is linked to a multitude of diverse human diseases. aGPCRs have been suggested to possess mechanosensory properties, though their mechanism of action is fully unknown. Here we show that the Drosophila aGPCR Latrophilin/dCIRL acts in mechanosensory neurons by modulating ionotropic receptor currents, the initiating step of cellular mechanosensation. This process depends on the length of the extended ectodomain and the tethered agonist of the receptor, but not on its autoproteolysis, a characteristic biochemical feature of the aGPCR family. Intracellularly, dCIRL quenches cAMP levels upon mechanical activation thereby specifically increasing the mechanosensitivity of neurons. These results provide direct evidence that the aGPCR dCIRL acts as a molecular sensor and signal transducer that detects and converts mechanical stimuli into a metabotropic response.},
  language  = {en}
}
@article{GodboleLygaLohseetal.2017,
  author    = {Godbole, Amod and Lyga, Sandra and Lohse, Martin J. and Calebiro, Davide},
  title     = {Internalized TSH receptors en route to the TGN induce local G\(_{S}\)-protein signaling and gene transcription},
  series = {Nature Communications},
  volume    = {8},
  journal   = {Nature Communications},
  number    = {443},
  doi       = {10.1038/s41467-017-00357-2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-170375},
  year      = {2017},
  abstract  = {A new paradigm of G-protein-coupled receptor (GPCR) signaling at intracellular sites has recently emerged, but the underlying mechanisms and functional consequences are insufficiently understood. Here, we show that upon internalization in thyroid cells, endogenous TSH receptors traffic retrogradely to the trans-Golgi network (TGN) and activate endogenous Gs-proteins in the retromer-coated compartment that brings them to the TGN. Receptor internalization is associated with a late cAMP/protein kinase A (PKA) response at the Golgi/TGN. Blocking receptor internalization, inhibiting PKA II/interfering with its Golgi/TGN localization, silencing retromer or disrupting Golgi/TGN organization all impair efficient TSH-dependent cAMP response element binding protein (CREB) phosphorylation. These results suggest that retrograde trafficking to the TGN induces local G\(_{S}\)-protein activation and cAMP/PKA signaling at a critical position near the nucleus, which appears required for efficient CREB phosphorylation and gene transcription. This provides a new mechanism to explain the functional consequences of GPCR signaling at intracellular sites and reveals a critical role for the TGN in GPCR signaling.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Zundler2019,
  author    = {Zundler, Matthias},
  title     = {Einfluss der Phosphoglykolat-Phosphatase auf den Metabolismus von Signal-, Membran- und Speicherlipiden in murinen Embryonen und Lymphozyten},
  doi       = {10.25972/OPUS-16844},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168442},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die Phosphoglykolat-Phosphatase PGP (fr{\"u}her auch als AUM bezeichnet) wurde in unserem Labor als Mitglied der HAD-Typ-Phosphatasen identifiziert. Die genetische Inaktivierung des Enzyms im gesamten Mausorganismus f{\"u}hrt ab E8.5 zu einer Wachstumsverz{\"o}gerung muriner Embryonen und bis E12.5 schließlich zu deren Tod. Im Gegensatz dazu sind M{\"a}use mit einer PGP-Inaktivierung in h{\"a}matopoetischen Zellen und im Endothel lebensf{\"a}hig und ph{\"a}notypisch unauff{\"a}llig. Neue Erkenntnisse schreiben dem Enzym neben einer Aktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Phosphoglykolat auch Aktivit{\"a}ten gegen{\"u}ber Glycerin-3-phosphat (G3P), P-Erythronat und P-Lactat zu. Da diese Phosphatase-Aktivit{\"a}ten Auswirkungen auf den Lipidstoffwechsel nahelegen, wurde in der vorliegenden Arbeit mittels massenspektrometrischer Methoden der Einfluss der Phosphoglykolat-Phosphatase auf den Metabolismus von Signal-, Membran- und Speicherlipiden in murinen Embryonen und Lymphozyten untersucht. Nach Inaktivierung der PGP im gesamten Organismus wurden in E8.5-Embryonen erh{\"o}hte Diacylglycerin (DG)-, Triacylglycerin (TG)- und Sphingomyelin (SM)-Spiegel gemessen, w{\"a}hrend niedrigere Phosphatidylcholin (PC)-Level vorlagen. In PGP-inaktivierten Lymphozyten waren G3P-, DG-, TG-, PC- und SM-Level nicht ver{\"a}ndert. Daf{\"u}r kam es zu signifikanten Erh{\"o}hungen der Phosphatidylglycerol (PG*)- und Cardiolipin (CL)-Spiegel. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die PGP in unterschiedlichen Geweben differenzielle Effekte auf die Spiegel verschiedener Lipide hat. Dies deckt neue Funktionen der PGP f{\"u}r die Regulation des Lipidmetabolismus auf. Die vorliegende Arbeit stellt somit die Grundlage f{\"u}r weitere Untersuchungen {\"u}ber die genauen Ursachen und Folgen dieser Regulation dar und l{\"a}sst auf eine wichtige Rolle der PGP als metabolische Phosphatase im Organismus schließen.},
  subject      = {Phosphoglykolatphosphatase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Link2019,
  author    = {Link, Samuel},
  title     = {Aldosteron-vermittelte oxidative Nierensch{\"a}digung - Einfluss der antioxidativen Abwehr},
  doi       = {10.25972/OPUS-18603},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-186037},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Patienten mit erh{\"o}hten Aldosteronspiegeln zeigen eine gesteigerte Inzidenz f{\"u}r Malignome, insbesondere von Nierenzellkarzinomen. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Aldosteron-vermittelte oxidative Nierensch{\"a}digung n{\"a}her zu analysieren sowie die auf Zellebene gezeigte Beeinflussung der antioxidativen Schutzmechanismen im lebenden Organismus nachzuweisen und m{\"o}gliche therapeutische Ansatzpunkte zu identifizieren. Dazu wurde ein Interventions-versuch {\"u}ber 28 Tage durchgef{\"u}hrt. Neben einer Aldosterongabe wurden folgende Interventionen verwendet: Spironolacton zur Blockade des Mineralkortikoid-Rezeptors (MR), Apocynin als Hemmstoff der NADPH-Oxidasen (Nox), L-NAME zur Blockade der NO-Synthasen (NOS), PDTC, einen Hemmstoff des Transkriptionsfaktors NF-kB sowie Sulforaphan, ein nat{\"u}rlicher Nrf2-Induktor. Eine weitere Gruppe erhielt Sulforaphan ohne additive Aldosterongabe. Die Nierensch{\"a}den wurden mittels histopathologischer Sch{\"a}digungsscores und der Anzahl an DNA-Doppelstrangbr{\"u}che analysiert. Die Beeinflussung der antioxidativen Abwehr wurde durch die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Nrf2 und durch die Quantifizierung antioxidativer Enzyme bestimmt. Im Nierengewebe f{\"u}hrte Aldosteron zu einer Zunahme von oxidativem Stress. Histologisch zeigte sich ein Anstieg von glomerul{\"a}ren Sch{\"a}den. Auch kam es zu einer deutlichen Zunahme von Doppelstrangbr{\"u}chen der DNA. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass Aldosteron auch in vivo zu einer Zunahme der Nrf2-Aktivit{\"a}t f{\"u}hrte, wobei sich dies auf Proteinebene nicht in einer (dauerhaften) Synthesesteigerung von antioxidativen Enzymen wiederspiegelte und keinen ausreichenden Schutz des Nierengewebes bot. F{\"u}r die Interventionsgruppen konnte keine signifikante Auswirkung auf das Vorliegen von oxidativem Stress gezeigt werden. Dies k{\"o}nnte an der Versuchsdauer bzw. an der gew{\"a}hlten Nachweismethode gelegen haben. Nichtsdestotrotz zeigte die Blockade der Nox durch Apocynin bzw. der NOS durch L-NAME eine effektive Reduktion der histologischen und genomischen Sch{\"a}den. Die L-NAME-Gruppe wies dabei die h{\"o}chsten Blutdruckwerte auf, diese waren auch zur Aldosterongruppe signifikant gesteigert. Die beobachteten Effekte waren folglich nicht durch den in der Aldosterongruppe erfolgten Blutdruckanstieg, sondern vielmehr durch den Anstieg von oxidativem Stress zu erkl{\"a}ren. Ebenfalls blieb die Nrf2-Aktivit{\"a}t bei der Gabe von Apocynin und L-NAME weitgehend auf Kontrollniveau, was daf{\"u}rspricht, dass der in der Aldosterongruppe messbare Nrf2-Anstieg am ehesten als Reaktion auf chronisch erh{\"o}hten oxidativen Stress erfolgte, welcher durch die Interventionen ausblieb. Die Blockade von NF-κB mittels PDTC f{\"u}hrte zu vergleichbaren Effekten wie Apocynin und L-NAME. Das deutet darauf hin, dass Aldosteron {\"u}ber die Aktivierung von NF-κB die vermehrte Synthese von pro-oxidativen Enzymen wie Nox und NOS anregt. Die Gabe von Spironolacton hatte den st{\"a}rksten protektiven Effekt, sowohl auf histologische Ver{\"a}nderungen als auch auf das Entstehen von DNA-Doppelstrangbr{\"u}chen, wobei die Nrf2-Aktivit{\"a}t in dieser Gruppe ebenfalls auf Kontrollniveau blieb. Die Aldosteroneffekte wurden folglich {\"u}ber den MR vermittelt. Eine additive Nrf2-Induktion mittels Sulforaphan konnte auch keinen (dauerhaften) Effekt auf die Synthese antioxidativer Enzyme zeigen. Dennoch zeigte diese Gruppe einen {\"a}hnlich effektiven Schutz vor den oxidativen Nierensch{\"a}den wie die Gabe von Spironolacton. Vieles spricht daf{\"u}r, dass die Wirkung von Sulforaphan dabei {\"u}ber seine Wirkung als direktes Antioxidans bzw. Radikalf{\"a}nger und nicht {\"u}ber den Nrf2-Weg zu erkl{\"a}ren ist. Aldosteron f{\"u}hrt in der Niere {\"u}ber oxidativen Stress zu glomerul{\"a}rer Fibrose und DNA-Sch{\"a}den. Das k{\"o}nnte eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die gesteigerte Inzidenz von Nierenzellkarzinomen in Patienten mit erh{\"o}hten Aldosteronspiegeln darstellen. Unsere Ergebnisse sprechen daf{\"u}r, dass Aldosteron {\"u}ber eine Signalkaskade {\"u}ber den MR zu einer Aktivierung von Nox und NOS f{\"u}hrt. Der Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-κB scheint dabei durch die Synthese pro-oxidativer Enzyme eine Art Verst{\"a}rker-Effekt zuzukommen. Als Reaktion auf den durch Aldosteron gesteigerten oxidativen Stress kommt es zu einer Aktivierung des antioxidativen Transkriptionsfaktors Nrf2, jedoch ohne dass dies zu einem ausreichenden Schutz des Nierengewebes f{\"u}hrt. M{\"o}gliche therapeutische Ansatzpunkte f{\"u}r einen Schutz vor den durch Aldosteron vermittelten oxidativen Nierensch{\"a}den scheinen eher innerhalb der Aldosteronsignalkaskade, insbesondere in der Blockade des MR, als in der antioxidativen Abwehr zu liegen.},
  subject      = {Aldosteron},
  language  = {de}
}
@article{SchuppStopperHeidland2016,
  author    = {Schupp, Nicole and Stopper, Helga and Heidland, August},
  title     = {DNA Damage in Chronic Kidney Disease: Evaluation of Clinical Biomarkers},
  series = {Oxidative Medicine and Cellular Longevity},
  volume    = {2016},
  journal   = {Oxidative Medicine and Cellular Longevity},
  number    = {3592042},
  doi       = {10.1155/2016/3592042},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-166569},
  year      = {2016},
  abstract  = {Patients with chronic kidney disease (CKD) exhibit an increased cancer risk compared to a healthy control population. To be able to estimate the cancer risk of the patients and to assess the impact of interventional therapies thereon, it is of particular interest to measure the patients' burden of genomic damage. Chromosomal abnormalities, reduced DNA repair, and DNA lesions were found indeed in cells of patients with CKD. Biomarkers for DNA damage measurable in easily accessible cells like peripheral blood lymphocytes are chromosomal aberrations, structural DNA lesions, and oxidatively modified DNA bases. In this review the most common methods quantifying the three parameters mentioned above, the cytokinesis-block micronucleus assay, the comet assay, and the quantification of 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine, are evaluated concerning the feasibility of the analysis and regarding the marker's potential to predict clinical outcomes.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wilde2019,
  author    = {Wilde, Sabrina},
  title     = {Einsatz von mechanistischen Biomarkern zur Charakterisierung und Bewertung von \(in\) \(vitro\) Genotoxinen},
  doi       = {10.25972/OPUS-18278},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-182782},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die verf{\"u}gbaren in vitro Genotoxizit{\"a}tstests weisen hinsichtlich ihrer Spezifit{\"a}t und ihres Informationsgehalts zum vorliegenden Wirkmechanismus (Mode of Action, MoA) Einschr{\"a}nkungen auf. Um diese M{\"a}ngel zu {\"u}berwinden, wurden in dieser Arbeit zwei Ziele verfolgt, die zu der Entwicklung und Etablierung neuer in vitro Methoden zur Pr{\"u}fung auf Genotoxizit{\"a}t in der Arzneimittelentwicklung beitragen. 1. Etablierung und Bewertung einer neuen in vitro Genotoxizit{\"a}tsmethode (MultiFlow Methode) Die MultiFlow Methode basiert auf DNA-schadensassoziierten Proteinantworten von γH2AX (DNA-Doppelstrangbr{\"u}che), phosphorylierten H3 (S10) (mitotische Zellen), nukle{\"a}ren Protein p53 (Genotoxizit{\"a}t) und cleaved PARP1 (Apoptose) in TK6-Zellen. Insgesamt wurden 31 Modellsubstanzen mit dem MultiFlow Assay und erg{\"a}nzend mit dem etablierten Mikrokerntest (MicroFlow MNT), auf ihre F{\"a}higkeit verschiedene MoA-Gruppen (Aneugene/Klastogene/Nicht-Genotoxine) zu differenzieren, untersucht. Die Performance der „neuen" gegen{\"u}ber der „alten" Methode f{\"u}hrte zu einer verbesserten Sensitivit{\"a}t von 95\% gegen{\"u}ber 90\%, Spezifit{\"a}t von 90\% gegen{\"u}ber 72\% und einer MoA-Klassifizierungsrate von 85\% gegen{\"u}ber 45\% (Aneugen vs. Klastogen). 2. Identifizierung mechanistischer Biomarker zur Klassifizierung genotoxischer Substanzen Die Analyse 67 ausgew{\"a}hlter DNA-schadensassoziierter Gene in der QuantiGene Plex Methode zeigte, dass mehrere Gene gleichzeitig zur MoA-Klassifizierung beitragen k{\"o}nnen. Die Kombination der h{\"o}chstrangierten Marker BIK, KIF20A, TP53I3, DDB2 und OGG1 erm{\"o}glichte die beste Identifizierungsrate der Modellsubstanzen. Das synergetische Modell kategorisierte 16 von 16 Substanzen korrekt in Aneugene, Klastogene und Nicht-Genotoxine. Unter Verwendung der Leave-One-Out-Kreuzvalidierung wurde das Modell evaluiert und erreichte eine Sensitivit{\"a}t, Spezifit{\"a}t und Pr{\"a}diktivit{\"a}t von 86\%, 83\% und 85\%. Ergebnisse der traditionellen qPCR Methode zeigten, dass Genotoxizit{\"a}t mit TP53I3, Klastogenit{\"a}t mit ATR und RAD17 und oxidativer Stress mit NFE2L2 detektiert werden kann. Durch die Untersuchungen von posttranslationalen Modifikationen unter Verwendung der High-Content-Imaging-Technologie wurden mechanistische Assoziationen f{\"u}r BubR1 (S670) und pH3 (S28) mit Aneugenit{\"a}t, 53BP1 (S1778) und FANCD2 (S1404) mit Klastogenit{\"a}t, p53 (K373) mit Genotoxizit{\"a}t und Nrf2 (S40) mit oxidativem Stress identifiziert. Diese Arbeit zeigt, dass (Geno)toxine unterschiedliche Gen- und Proteinver{\"a}nderungen in TK6-Zellen induzieren, die zur Erfassung mechanistischer Aktivit{\"a}ten und Einteilung (geno)toxischer MoA-Gruppen (Aneugen/Klastogen/ Reaktive Sauerstoffspezies) eingesetzt werden k{\"o}nnen und daher eine bessere Risikobewertung von Wirkstoffkandidaten erm{\"o}glichen.},
  subject      = {Genotoxizit{\"a}t},
  language  = {de}
}
@article{BankogluArnoldHeringetal.2018,
  author    = {Bankoglu, Ezgi Eyluel and Arnold, Charlotte and Hering, Ilona and Hankir, Mohammed and Seyfried, Florian and Stopper, Helga},
  title     = {Decreased chromosomal damage in lymphocytes of obese patients after bariatric surgery},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {8},
  journal   = {Scientific Reports},
  number    = {11195},
  doi       = {10.1038/s41598-018-29581-6},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-177090},
  year      = {2018},
  abstract  = {The number of bariatric surgeries being performed worldwide has markedly risen. While the improvement in obesity-associated comorbidities after bariatric surgery is well-established, very little is known about its impact on cancer risk. The peripheral lymphocyte micronucleus test is a widely used method for the monitoring of chromosomal damage levels in vivo, and micronucleus frequency positively correlates with cancer risk. Therefore, the aim of this study was to compare the micronucleus frequency before and after bariatric surgery in obese subjects. Peripheral blood mononuclear cells were collected from 45 obese subjects before and at two time-points after bariatric surgery (6 and 12 months) to assess spontaneous micronucleus frequency. Consistent with the increased cancer risk previously shown, bariatric surgery-induced weight loss led to a significant reduction in lymphocyte micronucleus frequency after 12 months. Interestingly, comorbidities such as type 2 diabetes mellitus and metabolic syndrome further seemed to have an impact on the lymphocyte micronucleus frequency. Our findings may indicate a successful reduction of cancer risk in patients following weight loss caused by bariatric surgery.},
  language  = {en}
}