@phdthesis{vonPapen2019,
  author    = {von Papen, Hans Michael},
  title     = {Untersuchungen zum Einfluss der Meningokokkeninfektion auf den Zellzyklus von Epithelzellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-19286},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192862},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Zahlreiche humanpathogene bakterielle Erreger k{\"o}nnen ihre F{\"a}higkeit zur Kolonisation epithelialer Barrieren optimieren, indem sie mit dem Zellzyklus der infizierten Wirtszelle in Wechselwirkung treten und so die Abschilferung und Erneuerung des Epithels verz{\"o}gern. Die hierbei wirksamen bakteriellen Effektoren sind als „Cyclomoduline" bekannt und gelten als neue Klasse bakterieller Pathogenit{\"a}tsfaktoren. Ziel der vorliegenden Promotionsarbeit war es zu untersuchen, ob durch die Infektion menschlicher pharyngealer Epithelzellen mit N. meningitidis der Zellzyklus der Wirtszelle beeinflusst wird. Mit zwei verschiedenen Untersuchungsmethoden konnte {\"u}bereinstimmend gezeigt werden, dass die Infektion der Epithelzelllinie Detroit 562 mit verschiedenen Meningokokkenisolaten zu einer signifikanten Akkumulation von Epithelzellen in der G1-Phase f{\"u}hrte. Dieser Effekt wurde sowohl von pathogenen Meningokokkenst{\"a}mmen als auch von Tr{\"a}gerst{\"a}mmen ausgel{\"o}st, jedoch nur durch Isolate, die f{\"a}hig zur Adh{\"a}renz und zur Invasion in die Epithelzelle waren. Durch Hitzebehandlung der Bakterien konnte der Zellzyklusarrest vollst{\"a}ndig aufgehoben werden. Ebenso konnte der Effekt durch Inkubation der Epithelzellen mit bakteriellen Kultur{\"u}berst{\"a}nden und durch Infektion der Zellen mit E. coli-St{\"a}mmen, welche die Meningokokkenadh{\"a}sine Opa und Opc {\"u}berexprimieren, nicht ausgel{\"o}st werden. Es konnte weiterhin nachgewiesen werden, dass die Infektion mit N. meningitidis in der Zielzelle zu einer signifikant gesteigerten Expression des CDK-Inhibitors p21WAF1/Cip1 f{\"u}hrte, begleitet von einer vermehrten Lokalisation im Zellkern. Auch zeigte sich eine ver{\"a}nderte Proteinexpression der f{\"u}r die G1-Phase relevanten Cycline D und E. Diese scheint sich erst posttranslational zu ereignen, da die unterschiedliche Expression auf mRNA-Ebene nicht festgestellt werden konnte. Zusammenfassend konnte dargestellt werden, dass die Infektion von Pharynxepithelzellen mit lebenden, zur Adh{\"a}renz und Invasion f{\"a}higen Meningokokkenst{\"a}mmen in der menschlichen Zielzelle einen Zellzyklusarrest in der G1-Phase verursacht, vermutlich durch ver{\"a}nderte Expression der Zellzyklusregulatoren p21WAF1/Cip1, Cyclin D und Cyclin E. M{\"o}glicherweise stellt die Induktion dieses Zellzyklusarrestes einen wichtigen Schritt in der Pathogenese der bakteriellen Kolonisation des oberen Atemwegsepithels durch N. meningitidis dar.},
  subject      = {Neisseria meningitidis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Solger2021,
  author    = {Solger, Franziska},
  title     = {Central role of sphingolipids on the intracellular survival of \(Neisseria\) \(gonorrhoeae\) in epithelial cells},
  doi       = {10.25972/OPUS-24753},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247534},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Neisseria gonorrhoeae are Gram-negative bacteria with diplococcal shape. As an obligate human pathogen, it is the causative agent of gonorrhoea, a sexually transmitted disease. Gonococci colonize a variety of mucosal tissues, mainly the urogenital tract in men and women. Occasionally N. gonorrhoeae invades the bloodstream, leading to disseminated gonococcal infection. These bacteria possess a repertoire of virulence factors, which expression patterns can be adapted to the environmental conditions of the host. Through the accumulation of antibiotic resistances and in absence of vaccines, some neisserial strains have the potential to spread globally and represent a major public health threat. Therefore, it is necessary to understand the exact molecular mechanisms underlying the successful infection and progression of gonococci within their host. This deeper understanding of neisserial infection and survival mechanisms is needed for the development of new therapeutic agents. In this work, the role of host-cell sphingolipids on the intracellular survival of N. gonorrhoeae was investigated. It was shown that different classes of sphingolipids strongly interact with invasive gonococci in epithelial cells. Therefore, novel and highly specific clickable sphingolipid analogues were applied to study these interactions with this pathogen. The formation of intra- and extracellular sphingosine vesicles, which were able to target gonococci, was observed. This direct interaction led to the uptake and incorporation of sphingosine into the neisserial membrane. Together with in vitro results, sphingosine was identified as a potential bactericidal reagent as part of the host cell defence. By using different classes of sphingolipids and their clickable analogues, essential structural features, which seem to trigger the bacterial uptake, were detected. Furthermore, effects of key enzymes of the sphingolipid signalling pathway were tested in a neutrophil infection model. In conclusion, the combination of click chemistry and infection biology made it possible to shed some light on the dynamic interplay between cellular sphingosine and N. gonorrhoeae. Thereby, a possible "catch-and-kill" mechanism could have been observed.},
  subject      = {Neisseria gonorrhoeae},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Simonis2016,
  author    = {Simonis, Alexander},
  title     = {Untersuchungen zur funktionellen Relevanz der sauren Sphingomyelinase in der Infektionspathogenese von \(Neisseria\) \(meningitidis\)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143638},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die Interaktion mit Gehirnendothelzellen stellt ein zentraler Schritt in der Infektionspathogenese von Neisseria meningitidis dar. In dieser Promotionsarbeit konnte gezeigt werden, dass die Infektion von menschlichen Gehirnendothelzellen mit N. meningitidis zu einer transienten Aktivierung der sauren Sphingomyelinase (ASM) gefolgt von einer vermehrten Ceramidproduktion f{\"u}hrt. Als Antwort auf die Infektion mit N. meningitidis kommt es zu einer vermehrten Pr{\"a}sentation der ASM und von Ceramiden an der {\"a}usseren Seite der Plasmamembran und zu einer Ausbildung von großen Ceramid-reichen Membran-Dom{\"a}nen, welche mit cortical plaque assoziierten Proteinen kolokalisieren. Bei dieser N. meningitids vermittelten Aktivierung der ASM spielt das bakterielle Aussenmembranprotein Opc sowie die Aktivierung der Phosphatidylcholin-spezifische Phospholipase C {\"u}ber die Interaktion von Opc mit Heparansulfat-Proteoglykane eine entscheidende Rolle. Die pharmakologische oder genetische Inhibition der ASM Funktion f{\"u}hrt zu einer geringeren Invasivit{\"a}t der Meningokokken ohne dabei die Adh{\"a}renz zu beeinflussen. Im Einklang mit diesen Ergebnissen steht die Beobachtung, dass die geringere Invasivit{\"a}t von ausgew{\"a}hlten Isolaten des ST-11/ST-8 Komplex in menschlichen Gehirnendothelzellen direkt mit ihrer eingeschr{\"a}nkter F{\"a}higkeit korreliert, die ASM zu aktivieren bzw. eine Ceramidproduktion zu induzieren. Schlussfolgernd ist die ASM Aktivierung und eine nachfolgende Ceramidproduktion essenziell f{\"u}r die Internalisierung von Opc-exprimierende Meningokokken in Gehirnendothelzellen und bietet einen Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r die unterschiedliche Invasivit{\"a}t von verschiedenen N. meningitidis St{\"a}mmen.},
  subject      = {Neisseria meningitidis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{SchoenmanngebSimon2012,
  author    = {Sch{\"o}nmann [geb. Simon], Anna-Lena},
  title     = {Langzeitverlauf der Borreliose bei Kindern und Jugendlichen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-95910},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit sollten die unterschiedlichen Manifestationsformen der Borreliose anhand verschiedener Parameter verglichen und der Verlauf einer Borrelioseerkrankung analysiert werden. Dabei konnte gezeigt werden, dass es sich um eine ganzj{\"a}hrige Erkrankung handelt, die jedoch - je nach Manifestationsform - verschiedene jahreszeitliche Gipfel aufweist. So kommen die Neuroborreliose und die Fr{\"u}hborreliose geh{\"a}uft im Fr{\"u}hling und im Sommer vor, w{\"a}hrend die Lyme Arthritis durchweg ganzj{\"a}hrig auftritt. Da die Borrelien erst nach ca. 12 Stunden Latenz auf den Wirt {\"u}bertragen werden, sind es vor allem die unbemerkten Zeckenstiche, die eine Infektion verursachen. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass sich nur rund 55 \% der Patienten an einen zur{\"u}ck liegenden Zeckenstich erinnern konnten. Bei der Untersuchung der verschiedenen Laborparameter ergaben sich keine wesentlichen Unterschiede zwischen den Manifestationsformen bez{\"u}glich H{\"a}moglobingehalt, Blutsenkungsgeschwindigkeit, Thrombozyten und Leukozyten im Serum. Desweiteren ergaben sich keine Hinweise auf eine Beteiligung des Rheumafaktors oder antinukle{\"a}rer Antik{\"o}rper an den immunologischen Prozessen w{\"a}hrend einer Lyme Arthritis Erkrankung. IL-17 konnte mittels ELISA weder in Serum/Plasma noch in Synovialfl{\"u}ssigkeit signifikant erh{\"o}ht nachgewiesen werden. Es bleibt jedoch unklar, ob dies aufgrund einer langen Lagerung der Proben der Fall war oder ob IL-17 tats{\"a}chlich nicht signifikant erh{\"o}ht vorlag. Aus der Literatur kann man entnehmen, dass IL-17 bei den Abl{\"a}ufen einer Infektion mit B. burgdorferi eine wichtige Rolle zu spielen scheint. Dies k{\"o}nnte einen Ansatz f{\"u}r neue Behandlungsmethoden der Lyme Arthritis darstellen, weshalb die Durchf{\"u}hrung weitere Untersuchungen wichtig ist. Durch die Analyse der initialen Serologie konnte die Antik{\"o}rperreaktion w{\"a}hrend einer Infektion mit B. burgdorferi veranschaulicht werden, die mit der Bildung von IgM- Antik{\"o}rpern beginnt und dann einen Shift zu IgG-Antik{\"o}rpern vollzieht. Die Antigene p19, p31/34, p39 und p65 scheinen hierbei vor allem bei der Lyme Arthritis im Vordergrund zu stehen. Weiterhin konnte bei dieser Analyse beobachtet werden, dass teilweise zahlreiche serologische Untersuchungen bei ein und demselbem Patienten statt fanden, was darauf schließen l{\"a}sst, dass diese Untersuchung zur Verlaufskontrolle benutzt wurde. Grunds{\"a}tzlich ist die Serologie hierzu jedoch nicht geeignet. Vielmehr sollte sie lediglich zur Diagnosestellung dienen. In dieser Funktion ist sie bei korrekter Interpretation ein hervorragendenes diagnostisches Mittel. Leider werden serologische Untersuchungen jedoch h{\"a}ufig falsch interpretiert und angewendet, was dazu f{\"u}hrt, dass Patienten h{\"a}ufiger oder auch l{\"a}nger als n{\"o}tig antibiotisch behandelt werden. So erhielten auch rund 8 \% der Lyme Arthritis Patienten mehr als 2 Zyklen antibiotischer Therapie. Die Nebenwirkungen dieser langwierigen antibiotischen Behandlung sind nicht zu vernachl{\"a}ssigen. Die aktuellen Leitlinien sehen im Gegensatz dazu n{\"a}mlich nach dem zweiten antibiotischen Zyklus den Beginn einer Therapie mit DMARD's vor, selten kommen auch intraartikul{\"a}re Steroide zum Einsatz. Diese beobachtete „{\"U}berdiagnostik und {\"U}bertherapie" der Borrelioseerkrankung spiegelt vermutlich die Angst vor chronischen Verlaufsformen in der Bev{\"o}lkerung und teilweise auch unter {\"A}rzten wider. Bereits in anderen Studien konnte die Existenz einer therapieresistenten Verlaufsform der Borreliose - insbesondere der Lyme Arthritis - nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit litten 24 \% der Lyme Arthritis Patienten nach einer ad{\"a}quaten antibiotischen Behandlung laut eigenen Angaben zum Zeitpunkt der Umfrage noch unter Gelenkbeschwerden. Ob es sich hierbei nun um eine schwerwiegendere Verlaufsform in Europa handelt, bleibt zun{\"a}chst offen. Zur Objektivierung der Beschwerden, zum Ausschluss einer Zweitinfektion oder aber auch einer Fibromyalgie als m{\"o}gliche Differentialdiagnose sind prospektive Studien mit klinischer Untersuchung der Patienten im Verlauf n{\"o}tig. Eindeutig ist jedoch, dass durch eine fr{\"u}hzeitige antibiotische Behandlung nach Infektion das Fortschreiten der Erkrankung effektiv verhindert werden kann. Chronische Beschwerden gaben hingegen auch die Patienten mit zur{\"u}ckliegender Neuroborreliose an. Rund 20\% der Patienten litten nach eigener Angabe unter Allgemeinsymptomen, die ihre Lebensqualit{\"a}t subjektiv wesentlich einschr{\"a}nkten. Der spezifische Zusammenhang zwischen diesen Beschwerden und einer Neuroborreliose bzw. einer Borrelioseerkrankung im Allgemeinen ließ sich jedoch nicht endg{\"u}ltig kl{\"a}ren. Es w{\"a}re hierf{\"u}r der Vergleich mit einer gesunden Kohorte und die Anwendung spezieller neuropsychologischer Untersuchungen n{\"o}tig.},
  subject      = {Lyme-Krankheit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muenstermann2022,
  author    = {M{\"u}nstermann, Marcel},
  title     = {The roles of the anaphylatoxin receptors during invasive disease as well as mucosal colonization caused by \(Neisseria\) \(meningitidis\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-26975},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-269759},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {The human specific gram-negative bacterium Neisseria meningitidis (Nme, meningococci) is a common colonizer of the upper respiratory tract. Upon becoming invasive, Nme can cause meningitis and life-threatening sepsis. The most important immune defense mechanism in invasive meningococcal disease (IMD) is the complement mediated killing of bacteria. The complement cascade is activated through different pathogen associated patterns and finally leads to the lysis of the bacteria by the membrane attack complex. In addition to the direct bacterial killing, the complement system is also an important player in different inflammatory processes. A hallmark of IMD is an overreaction of the immune system and the release of the potent anaphylatoxins C3a and C5a by the complement system is an important factor hereby. There are three anaphylatoxin receptors (ATRs), the C3aR, the C5aR1 and the C5aR2, capable of detecting these anaphylatoxins. It has already been shown that blocking the ATR C5aR1 strongly benefitted the outcome of IMD in a murine sepsis model. However, the roles of ATRs C3aR and C5aR2 in IMD are still unclear. This work aims to analyze the role of these ATRs in meningococcal sepsis and to identify possible underlying mechanisms. Furthermore, a possible involvement of the complement system, the ATRs and the type II CRISPR/Cas system on nasopharyngeal colonization is analyzed. In vivo depletion experiments showed that without neutrophils or monocytes/macrophages the complement system alone was not able to clear a low dose Nme infection, which highlights the importance of cellular components in IMD. Analyzing the role of the ATRs in knock-out mice with high dose Nme infections, revealed that the lack of C5aR2, like the lack of C5aR1, was beneficial for the outcome of meningococcal induced sepsis. In contrast, the lack of C3aR in knock-out mice was detrimental. The positive outcome associated with the C5aRs could be reproduced by using an antagonist against both C5aRs or an antagonist specifically against C5aR1 in WT mice. These findings are giving hope to future therapeutic applications. Next, a possible contribution of neutrophils to this positive outcome was analyzed. Absence of C5aR1 led to a decrease of degranulation by neutrophils in a murine whole blood model, while the other ATRs showed no effect. Neutrophil analysis in human whole blood, on the other hand, revealed a reduced oxidative burst and IL-8 secretion upon inhibition of all three ATRs. A functional difference between the C5aRs and the C3aR in neutrophils was observed in phagocytosis, which was reduced upon C3aR inhibition, but was unaltered with C5aR1 or C5aR2 inhibition. Possible underlying mechanisms in the phosphorylation of ERK1/2 were analyzed in bone marrow derived macrophages isolated from ATR knock-out mice. The later phosphorylation of ERK1/2 in macrophages without C5aR1 or C5aR2 expression might explain, why blocking the C5aRs is beneficial for the outcome of IMD in mice. In contrast to these findings, the colonization of the nasopharynx in huCEACAM 1 expressing mice by Nme did not seem to depend on the Complement system factors C3 and C5 nor the ATRs. Additionally, no difference in the colonization could be observed in this model using Nme mutants lacking different parts of the type 2 CRISPR/Cas system. Conclusively, this work highlights the importance of the complement system, the ATRs and the cellular components in IMD. Contrariwise, these factors did not play a role in the analyzed nasopharyngeal infection model. The beneficial effects of C5aR1 and C5aR2 lack/inhibition in IMD might have medicinal applications, which could support the standard therapies of IMD in the future.},
  subject      = {Anaphylatoxine},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Krueger2021,
  author    = {Kr{\"u}ger, S{\"o}ren},
  title     = {Unterschiedliche Einfl{\"u}sse von Komplement auf Reaktionen neutrophiler Granulozyten auf die Infektion mit \(Neisseria\) \(meningitidis\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-24969},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-249697},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {The gram-negative diplococcus Neisseria meningitidis (Nme) is a frequent human-specific, commensal bacterium of the upper respiratory tract. Under certain conditions especially in infants, meningococci can translocate into the bloodstream and cause invasive meningococcal disease (IMD) manifesting as meningitis or sepsis or a combination of both. IMD is feared for its rapid progression and high fatality rate if it remains untreated. IMD affects up to one million people annually causing substantial morbidity and mortality worldwide. It is well-established that the complement system is an important protective factor in meningococcal disease through opsonization of bacteria with C3b and the lytic activity of the membrane attack complex although the inflammatory C5a/C5aR1 axis can aggravate IMD. The role of neutrophil granulocytes in meningococcal infection is less clear despite their abundant recruitment throughout the course of disease. This study aimed to characterize neutrophil responses to Nme in vitro and the influence of complement on these responses. In infection assays with whole blood and isolated PMNs, effective binding, internalization and killing of Nme by neutrophils was demonstrated. A significant complement-dependence of neutrophil phagocytosis and oxidative burst was observed. The opsonizing and lytic pathway of the complement cascade were found to be most relevant for these responses since blockade of C3 using inhibitor Compstatin Cp20 reduced phagocytosis and oxidative burst significantly more than the blockade of the inflammatory branch with C5aR1-antagonist PMX53. Opsonization with specific antibodies could not replicate the effect of complement activation indicating that engagement of neutrophil complement receptors, particularly complement receptor 3, is involved. Other neutrophil effector functions such as degranulation and IL-8 release were activated in a complement-independent manner implying activation by other inflammatory signals. Considering existing evidence on the overall protective effect of PMNs, further studies investigating the contribution of each neutrophil effector function to infection survival in vivo are required. Ideally, this should be studied in a murine meningitis or sepsis model in the context of complement activation.},
  subject      = {Neisseria meningitidis},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kaiser2020,
  author    = {Kaiser, Lena Franziska},
  title     = {Wirkmechanismus von Sphingolipiden und Sphingosin gegen mikrobielle Erreger},
  doi       = {10.25972/OPUS-21897},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-218970},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die zunehmende Antibiotikaresistenz vieler Krankheitserreger ist ein weltweites Problem, welches zu einem klinischen Bedarf an neuen antimikrobiellen Substanzen f{\"u}hrt. Sphingolipide einschließlich Ceramide stellen eine vielf{\"a}ltige Gruppe strukturverwandter Lipide dar und bestehen aus einem Sphingosin-Grundger{\"u}st, welches mit einer Fetts{\"a}ure verbunden ist. Sowohl das Sphingosin-Grundger{\"u}st allein als auch Sphingolipide zeigen eine antibakterielle Wirkung gegen{\"u}ber einer Vielzahl pathogener Mikroorganismen. Die Intensit{\"a}t der Hemmung h{\"a}ngt von der Sphingolipidstruktur und dem Mikroorganismus ab. Neuere Studien konnten zeigen, dass Sphingosin, Ceramide und Ceramid-Analoga in N. meningitidis aufgenommen werden und eine bakteriostatische oder bakterizide Wirkung zeigen. Jedoch ist die antibakterielle Wirkungsweise noch nicht genau bekannt. Um mehr {\"u}ber den Wirkmechanismus zu erfahren haben wir die ultrastrukturellen Ver{\"a}nderungen von N. meningitidis nach Inkubation mit azido-funktionalisierten Sphingolipiden mit elektronenmikroskopischen Verfahren (transmissionselektronenmikroskopische und rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen) untersucht. Mittels korrelativer Licht- und Elektronenmikroskopie (CLEM) konnten wir die azido-funktionalisierten Sphingolipide nach Aufnahme in N. meningitidis lokalisieren. Zum Anf{\"a}rben der funktionalisierten Sphingolipide wurde die kupferfreie Azid-Alkin-Cyccloaddition verwendet.},
  subject      = {Neisseria meningitidis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Isberner2015,
  author    = {Isberner, Nora},
  title     = {Auswirkungen von Staphylococcus aureus auf die Endothelpermeabilit{\"a}t in Ea.hy926-Zellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137303},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Staphylococcus aureus (S. aureus) ist einer der h{\"a}ufigsten Erreger schwerer endovaskul{\"a}rer Infektionen, die h{\"a}ufig mit einer Dissemination des Erregers in andere Organe und lebensbedrohlichen Komplikationen wie Endokarditis, Osteomyelitis oder Abszessen assoziiert sind. Entscheidender Schritt in der Pathogenese endovaskul{\"a}rer Infektionen ist die Sch{\"a}digung und {\"U}berwindung der Endothelbarriere. F{\"u}r deren Integrit{\"a}t ist die Intaktheit von Zell-Zell-Verbindungen elementar, diese werden unter anderem durch Src-Kinasen reguliert. Es ist bekannt, dass S. aureus Fibronektin-Bindeproteine (FnBPs) maßgeblich f{\"u}r die Adh{\"a}renz und Invasion des Erregers in Endothelzellen sind. Die Invasion erfolgt {\"u}ber eine indirekte Bindung an α5β1-Integrine, invasive Eigenschaften finden sich in nahezu allen klinischen Isolaten. In verschiedenen Tiermodellen konnte außerdem ein Zusammenhang zwischen der Expression von FnBPs und der Dissemination von S. aureus in andere Organe gezeigt werden. Bislang ist jedoch nicht untersucht, welche Auswirkung die S. aureus-Infektion auf die Endothelbarriere hat und welche Mechanismen f{\"u}r die Translokation des Erregers verantwortlich sind. In dieser Arbeit wurde analysiert, ob die Infektion mit S. aureus- und S. carnosus-St{\"a}mmen in vitro zu einer Sch{\"a}digung der endothelialen Integrit{\"a}t von EA.hy926-Zellen f{\"u}hrt. Hierzu wurden {\"A}nderungen der transendothelialen Impedanz und der Endothelpermeabeabilit{\"a}t nach Infektion im xCELLigence- bzw. Transwell-System erfasst. Zytotoxische Effekte wurden durch Kristallviolettf{\"a}rbungen, immunfluoreszenz-mikroskopische Untersuchungen der Mitochondrien und Nuklei sowie die Erfassung der hypodiploiden Zellkerne mittels Durchflusszytometrie quantifiziert. Zur Entschl{\"u}sselung des molekularen Mechanismus wurden Ver{\"a}nderungen der Adherens und Tight Junction-Proteine ZO-1 und VE-Cadherin in der Immunfluoreszenz untersucht. Die Rolle von Src-Kinasen wurde durch pharmakologische Inhibition analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass FnBP-exprimierende S. aureus-St{\"a}mme eine Abnahme der transendothelialen Impedanz verursachen und dass es 4 und 24 Stunden nach Infektion zu einer signifikanten Zunahme der Endothelpermeabilit{\"a}t kommt. Zytotoxische Effekte auf die Endothelzellen durch die Infektion traten nach 24 Stunden auf, jedoch nicht nach 4 Stunden. VE-Cadherin und ZO-1 zeigten 4 Stunden nach Infektion eine FnBP-abh{\"a}ngige Konformations{\"a}nderung und Reduktion der Signalintensit{\"a}t. Außerdem konnte demonstriert werden, dass die Inhibition von Src-Kinasen den Anstieg der Endothelpermeabilit{\"a}t signifikant reduziert. In dieser Arbeit wurde zum ersten Mal belegt, dass S. aureus FnBPs eine Erh{\"o}hung der Endothelpermeabilit{\"a}t bewirken. W{\"a}hrend hierf{\"u}r zu sp{\"a}ten Zeitpunkten Apoptose verantwortlich ist, muss nach 4 Stunden ein anderer Mechanismus urs{\"a}chlich sein. Da es zu einer Abschw{\"a}chung der ZO-1- und VE-Cadherin-Signalintensit{\"a}t in der Immunfluoreszenz kam, ist anzunehmen, dass Adherens und Tight Junctions durch die Infektion gesch{\"a}digt werden. Es ist bekannt, dass Src-Kinasen durch die Infektion mit S. aureus aktiviert werden. Außerdem sind sie elementar f{\"u}r die Regulation der Endothelpermeabilit{\"a}t und vermitteln diesen Effekt unter anderem {\"u}ber eine Phosphorylierung von Adherens und Tight Junction-Proteinen. Eine Src-vermittelte Phosphorylierung von Zell-Zell-Verbindungsproteinen w{\"a}re daher eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung f{\"u}r die beobachteten Ver{\"a}nderungen von ZO-1 und VE-Cadherin. Dieser Mechanismus k{\"o}nnte Wegbereiter f{\"u}r die parazellul{\"a}re Passage {\"u}ber die Endothelbarriere sein. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnte die erh{\"o}hte Endothelpermeabilit{\"a}t den Zugang zur Extrazellul{\"a}rematrix und zum gr{\"o}ßten Pool an Fibronektin und Integrinen erm{\"o}glichen und so die Invasion und Transzytose beg{\"u}nstigen. Die hier gewonnenen Ergebnisse tragen dazu bei, die komplexe Interaktion zwischen S. aureus und dem Endothel und somit wichtige Schritte in der Pathogenese endovaskul{\"a}rer Infektionen besser zu verstehen und neue Zielstrukturen f{\"u}r therapeutische Interventionen zu identifizieren.},
  subject      = {Staphylococcus aureus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Huehne2021,
  author    = {H{\"u}hne, Tom},
  title     = {Untersuchungen zur selektiven Induktion von Zelltod in CD4+ Foxp3- konventionellen T-Zellen der Maus durch Hemmung der sauren Sphingomyelinase \(in\) \(vitro\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-24835},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-248351},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die saure Sphingomyelinase (Asm) ist ein lysosomales Enzym, das sezerniert werden kann und die Reaktion von Sphingomyelin zu Ceramid und Phosphocholin katalysiert. Seine Funktion ist bedeutsam f{\"u}r die Aufrechterhaltung des zellul{\"a}ren Lipidstoffwechsels und f{\"u}r die Integrit{\"a}t der Plasmamembran. Enzymdefekte sind an der Pathogenese von Infektionen und zahlreichen Stoffwechselerkrankungen wie z.B. der Niemann-Pick-Krankheit, Diabetes mellitus Typ II und auch an der Entstehung psychischer Erkrankungen beteiligt. Immunologisch bedeutsam ist, dass durch Hemmung der Asm mit trizyklischen Antidepressiva (TZA) oder Serotonin-Wiederaufnahme-Inhibitoren (SSRI) die Frequenz CD4+ CD25+ Foxp3+ regulatorischer T-Zellen (Treg) der Maus erh{\"o}ht wird. Grund f{\"u}r die Frequenzerh{\"o}hung ist jedoch nicht die Erh{\"o}hung der absoluten Treg-Zellzahl, sondern das selektive Sterben CD4+ CD25- Foxp3- konventioneller T-Zellen (Tconv). Erstaunlicherweise f{\"u}hrt die Behandlung mit dem kompetitiven Asm-Inhibitor ARC39, einem Bisphosphonat, nicht zu diesem Effekt. Es konnte gezeigt werden, dass IL-2 die regulatorischen T-Zellen vor dem durch Asm-Hemmung induziertem Zelltod sch{\"u}tzt. In Abwesenheit von IL-2 gehen auch Treg-Zellen durch die Asm-Inhibition zugrunde. Treg-Zellen exprimieren konstitutiv CD25, den IL-2-Rezeptor, dessen α-Kette die Bindungsstelle von Interleukin-2 bildet. Die β- und γ-Kette des Rezeptors sind an der Bindung des Transkriptionsfaktors STAT5 beteiligt, das wiederum die Gentranskription von antiapoptotischen Proteinen wie bcl-2 und bcl-x sowie CD25 f{\"o}rdert. Dahingehend wurde versucht, den verantwortlichen Faktor f{\"u}r den Schutz von Treg-Zellen vor dem Zelltod in der IL-2-Signaltransduktion zu identifizieren. Der Transkriptionsfaktor STAT5 konnte hierbei ausgeschlossen werden. Weder die genetische {\"U}berexpression noch die Defizienz von STAT5 hatten Einfluss auf das T-Zell-Gleichgewicht. Die genauen molekularen Mechanismen der Treg-spezifischen IL-2-Protektion bleiben daher ungekl{\"a}rt. Zu diskutieren sind der Einfluss von Zn2+-Ionen, Januskinasen und Mitgliedern der FoxO-Familie. Die zugrundeliegende Hypothese, dass das spezifische Sterben konventioneller T-Zellen auf einer Erh{\"o}hung der lysosomalen Membranpermeabilit{\"a}t (LMP) besteht, woraufhin proapoptotisch wirksame Cathepsine ins Zytosol freigesetzt werden und Caspasen zur Ausl{\"o}sung von Apoptose f{\"u}hren, konnte nicht abschließend best{\"a}tigt werden. Jedoch wurde nachgewiesen, dass durch Inhibition von Cathepsinen das Sterben konventioneller T-Zellen in Abwesenheit von IL-2 verlangsamt wird. Eine Protektion der Tconv-Zellen durch Caspase-Inhibitoren kann nur bei hohen 60 Konzentrationen des Inhibitors ZVAD bei gleichzeitig geringer Asm-Inhibitor-Konzentration erreicht werden. In Zusammenschau der Ergebnisse m{\"u}ssen weitere Formen des Zelltods neben der Apoptose, etwa eine durch Asm-Inhibition induzierte Ferroptose, in Erw{\"a}gung gezogen werden. Neben dem durch Asm-Inhibition erzeugten Lipidstress beg{\"u}nstigt das Vorliegen von hypoxischen Bedingungen die Induktion von Zelltod. Schon das alleinige Auftreten von Hypoxie ohne den Einfluss von Asm-Inhibitoren f{\"u}hrt zu einer Treg-Frequenzerh{\"o}hung. Der Hypoxie-induzierte Faktor HIF-1α induziert die Expression von Foxp3, wodurch die Differenzierung und Suppressivit{\"a}t von CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg-Zellen gef{\"o}rdert wird. Der Einfluss von Hypoxie spielt wom{\"o}glich vor allem in der Tumortherapie eine entscheidende Rolle. HIF-1α regt hypoxische, nicht-vaskularisierte Tumorareale zur Neovaskularisation an und bremst durch die Frequenzerh{\"o}hung regulatorischer T-Zellen die eigene Immunabwehr. Ein Abbau des Transkriptionsfaktors HIF-1α stellt somit eine therapeutische Option in der Therapie solider Tumoren dar. Abschließend l{\"a}sst sich also festhalten, dass die relative Frequenzerh{\"o}hung regulatorischer T-Zellen durch Asm-Inhibition nicht durch Apoptose erkl{\"a}rt werden kann, sondern alternative Erkl{\"a}rungsmodelle wie z.B. die Ferroptose in Betracht gezogen werden m{\"u}ssen. Die Protektion CD25+ regulatorischer T-Zellen beruht auf der Wirkung von IL-2 und wird durch Hypoxie positiv beeinflusst. Eine genaue Identifizierung der f{\"u}r den Zelltod relevanten Mechanismen ist erforderlich, um sichere therapeutische Maßnahmen im Rahmen von Infektionen und Autoimmunkrankheiten zu etablieren.},
  subject      = {Sphingomyelinphosphodiesterase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hollmann2017,
  author    = {Hollmann, Claudia Beate},
  title     = {Einfluss der sauren Sphingomyelinase auf anti-virale T-Zellantworten im Masernvirus-Infektionsmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153807},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die saure Sphingomyelinase (Asm), ein Enzym des Sphingolipidmetabolismus, spaltet Sphingomyelin zu Ceramid und Phosopocholin. Aktiviert wird die Asm unter anderem durch Stimulation des CD28 Rezeptors. CD28 Signale werden auch f{\"u}r die Aktivierung von konventionellen T-Zellen (Tconv) und f{\"u}r die Kostimulation ben{\"o}tigt und sind essentiell f{\"u}r die Differenzierung von regulatorischen T-Zellen (Treg) im Thymus und deren Erhalt in der Peripherie. Wir konnten zeigen, dass sich Tconv und Treg Zellen hinsichtlich der Asm unterscheiden. Treg haben eine h{\"o}here "basale" Asm Aktivit{\"a}t, widergespiegelt im h{\"o}heren Ceramidgehalt und haben eine niedrigere Lipidordnung als Tconv Zellen. Die Abwesenheit der Asm in defizienten M{\"a}usen bewirkt einen relativen Anstieg der Treg-Frequenz innerhalb der CD4+ T-Zellen. Außerdem f{\"u}hrt die Asm-Defizienz in Treg Zellen zu einer erh{\"o}hten Umsatzrate des immunsupprimierenden Molek{\"u}ls CTLA-4 und zu einer verst{\"a}rkten Suppressivit{\"a}t von Treg Zellen aus Asm-/- M{\"a}usen gegen{\"u}ber Wildtyp Zellen. Ein Anstieg in der Treg-Frequenz, {\"a}quivalent zur genetischen Defizienz, kann auch durch Inhibition der Asm, d. h. durch Wirkstoffe wie Amitriptylin und Desipramin erreicht werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Inhibitorbehandlung die absolute Anzahl der Tconv Zellen selektiv verringert, da Treg Zellen gegen{\"u}ber dem Asm Inhibitor-induzierten Zelltod resistenter sind. Mechanistisch erkl{\"a}rbar sind die Unterschiede gegen{\"u}ber den proapoptotischen Inhibitoreffekten zwischen Tconv und Treg Zellen dadurch, dass Treg Zellen durch die Anwesenheit von IL-2 gesch{\"u}tzt sind. In Abwesenheit von IL-2 sterben die Treg Zellen ebenfalls. Die gezielte Ver{\"a}nderung des Verh{\"a}ltnisses von Treg zu Tconv durch den Einsatz von Asm-inhibitorischen Medikamenten kann hilfreich bei der therapeutischen Behandlung von inflammatorischen- und Autoimmunerkrankungen sein. Inwiefern die Asm f{\"u}r die Funktion von T-Zellen in der anti-viralen Immunantwort entscheidend ist, wurde im Masernvirus-Infektionsmodell n{\"a}her untersucht. In Asm-/- M{\"a}usen und Amitriptylin-behandelten M{\"a}usen konnte gezeigt werden, dass in Abwesenheit der Asm die Kontrolle der Masernvirusinfektion verschlechtert ist. Treg sind auch hier von entscheidender Bedeutung, da die Asm-abh{\"a}ngige, verst{\"a}rkte Masernvirusinfektion bei Fehlen der Asm nur in Gegenwart von Treg auftritt. In der akuten Phase gibt es in Asm-/- M{\"a}usen weniger masernvirusspezifische T-Zellen und dadurch eine verringerte Beseitigung der Viruslast. In der chronischen Phase ist die Anzahl masernvirusspezifischer T-Zellen zwischen WT und Asm-/- M{\"a}usen vergleichbar. In Letzteren ist allerdings die Anzahl und Frequenz von T-Zellen im Gehirn infizierter M{\"a}use noch deutlich erh{\"o}ht, was die verst{\"a}rkte Maserninfektion widerspiegelt. Zusammenfassend zeigt sich, dass die Asm die Funktion von Treg moduliert und einen Einfluss auf das Verh{\"a}ltnis von Tconv und Treg zueinander hat. Im Masernvirus-Infektionsmodell kann die Ver{\"a}nderung des Tconv zu Treg Verh{\"a}ltnisses in Abwesenheit der Asm urs{\"a}chlich f{\"u}r die verringerte Viruskontrolle sein. Die Asm Inhibitor-induzierte Treg-Aktivierung und die Beeinflussung des Treg zu Tconv Verh{\"a}ltnisses k{\"o}nnen wiederum f{\"u}r therapeutische Zwecke genutzt werden, wie beispielsweise bei Multipler Sklerose und Rheumatoider Arthritis.},
  subject      = {saure Sphingomyelinase},
  language  = {de}
}