@phdthesis{Duennes2016,
  author    = {D{\"u}nnes, Sarah},
  title     = {Einfluss der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase auf den cGMP/cAMP-Crosstalk und die Steifigkeit der murinen Aorta},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-141479},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die NO/cGMP-vermittelte Signalkaskade ist im vaskul{\"a}ren System entscheidend an der Regulation des Blutdrucks beteiligt. Innerhalb der Kaskade nimmt die NO-sensitive Guanylyl-Cyclase (NO-GC) eine Schl{\"u}sselfunktion als wichtigster Rezeptor f{\"u}r das Signalmolek{\"u}l Stickstoffmonoxids (NO) ein. NO wird endogen von verschiedenen Isoformen der NO Synthase produziert. Die Bindung von NO an die NO GC f{\"u}hrt zur Produktion des sekund{\"a}ren Botenstoffs cyclisches Guanosinmonophosphat (cGMP). Dieser Botenstoff aktiviert verschiedene Effektor-Molek{\"u}le und bewirkt letztlich eine Relaxation der glatten Muskulatur. Ein weiterer sekund{\"a}rer Botenstoff, das Signalmolek{\"u}l cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP), ist ebenfalls an der Regulation des Tonus der glatten Muskulatur und dadurch an der Blutdruckregulation beteiligt. Unterschiedliche Phosphodiesterasen (PDE) bauen die sekund{\"a}ren Botenstoffe ab und beenden dadurch die Signalkaskaden. Die PDE3 spielt hierbei eine besondere Rolle, da sie eine gemischte Substratspezifit{\"a}t besitzt. Um den Einfluss der NO-GC auf das kardiovaskul{\"a}re System zu untersuchen, wurden NO-GC Knockout(KO)-M{\"a}use mit globaler (GCKO) oder Glattmuskel-spezifischer (SMC-GCKO) Deletion der NO-GC generiert. Um das Zusammenspiel von cAMP und cGMP n{\"a}her zu beleuchten, wurde im ersten Teil dieser Arbeit die PDE3 genauer untersucht. Im Gef{\"a}ßsystem wird lediglich die PDE3A und nicht die PDE3B exprimiert. Die Aorten von GCKO- und SMC-GCKO-Tieren reagieren sensitiver auf PDE3A-Blockade als die Kontroll-Tiere. Auch die akute Blockade der NO-GC f{\"u}hrt zu diesem Sensitivit{\"a}tseffekt. Die PDE3A ist in Folge der NO-GC-Deletion sowohl in ihrer Expression, als auch ihrer Aktivit{\"a}t um die H{\"a}lfte reduziert. Dies dient vermutlich kompensatorisch dazu, das cAMP-Signal weitgehend zu erhalten und so eine cAMP-induzierte Relaxation der Gef{\"a}ße zu gew{\"a}hrleisten. Ohne R{\"u}ckkopplung zwischen den beiden Signalwegen k{\"a}me es vermutlich zu weiteren negativen Konsequenzen f{\"u}r das Herz-Kreislaufsystem. Diese Daten weisen auf eine direkte Regulation der PDE3 in glatten Muskelzellen durch die NO/cGMP-Signalkaskade und einen PDE3-vermittelten cAMP/cGMP-Crosstalk hin. Der genaue Mechanismus dieser Expressionsregulation ist noch unklar. Denkbar w{\"a}re eine cGMP-vermittelte Transkriptionsregulation oder eine Modulation der Translation der PDE3A. Der Verlust der NO-GC f{\"u}hrt in GCKO- und SMC-GCKO-M{\"a}usen zu einem erh{\"o}hten systolischen Blutdruck von ~30 mmHg. Bei der Entwicklung der arteriellen Hypertonie k{\"o}nnte eine erh{\"o}hte Aortensteifigkeit beteiligt sein, die im zweiten Teil dieser Arbeit n{\"a}her untersucht wurde. In GCKO-M{\"a}usen ist die aortale Steifigkeit und daraus resultierend die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) deutlich erh{\"o}ht. Die Steigerung der PWV wird in den GCKO-Tieren zus{\"a}tzlich durch den verminderten Aorten-Durchmesser bedingt. Außerdem weisen die Aorten dieser Tiere eine ver{\"a}nderte Wandstruktur auf, die zu einer Verminderung der aortalen Windkesselfunktion f{\"u}hrt. Diese Ver{\"a}nderungen k{\"o}nnten die Blutdruckerh{\"o}hung in GCKO-M{\"a}usen erkl{\"a}ren. In SMC-GCKO-Tieren tritt keine dieser Gef{\"a}ß-Modifikationen auf. Eine Aortensteifigkeit als m{\"o}gliche Ursache f{\"u}r den erh{\"o}hten systolischen Blutdruck in den SMC-GCKO-Tieren kann somit ausgeschlossen werden. Zur Aufkl{\"a}rung m{\"u}ssen weitere Versuche zum Aufbau der Gef{\"a}ßw{\"a}nde und zur Bestimmung des peripheren Widerstands gemacht werden. Auch der Einfluss anderer Zelltypen, wie z.B. Perizyten oder Fibroblasten, auf die Blutdruckregulation sollte untersucht werden.},
  subject      = {Knock-Out <Molekulargenetik>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Aue2019,
  author    = {Aue, Annemarie},
  title     = {Lokalisation und Bedeutung der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase bei der Lungenfibrose in der Maus},
  doi       = {10.25972/OPUS-17671},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176710},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die im Rahmen dieser Arbeit behandelten Fragestellungen vermitteln neue Kenntnisse {\"u}ber die Pathogenese der Lungenfibrose auf zellul{\"a}rer Ebene. Bei der Lungenfibrose handelt es sich um eine chronische Erkrankung, die durch eine initiale Inflammation und das Auftreten von Myofibroblasten gekennzeichnet ist. Die Myofibroblasten f{\"u}hren zu einer vermehrten Produktion von EZM, was in einer Zerst{\"o}rung der Lungenarchitektur, Narbenbildung und folglich einem verminderten Gasaustausch resultiert. Eine modulatorische Rolle von Stickstoffmonoxid (NO) bei der Entwicklung der Lungenfibrose wird vermutet, dennoch sind die Effektorzellen in der Lunge noch nicht bekannt. Daher wurde im ersten Teil dieser Arbeit die Lokalisation des NO-Rezeptors, der NO-sensitiven Guanylyl-Cyclase (NO-GC), in der Lunge untersucht. Dazu wurden Knockout-M{\"a}use generiert, bei denen die NO-GC global (GCKO) oder Perizyten-spezifisch (PDGFRβ-GCKO, SMMHC-GCKO, NG2-GCKO und SMMHC/NG2-GCKO) deletiert ist. Zudem wurden tdTomato-Reporterm{\"a}use verwendet, die das Fluoreszenzprotein unter Kontrolle eines spezifischen Reporters exprimieren (PDGFRβ/tomato, SMMHC/tomato, NG2/tomato, FoxD1/tomato und Tie2/tomato). In der Lunge sind Perizyten der NO-GC-exprimierende Zelltyp. Durch Immunhistochemie konnten zudem zwei verschiedene Subpopulationen von NO-GC-exprimierenden Perizyten identifiziert werden: Eine große Population an SMMHC/PDGFRβ-positiven Perizyten und eine kleine Population an NG2/PDGFRβ-positiven Perizyten. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die Funktion der NO-GC w{\"a}hrend der Bleomycin-induzierten Lungenfibrose untersucht. Bleomycin f{\"u}hrt zu einer fibrotischen Antwort in allen Genotypen, was durch ein erh{\"o}htes Lungengewicht und einen erh{\"o}hten Kollagengehalt deutlich wird. Der Schweregrad der Lungenverletzung ist in NO-GC-defizienten M{\"a}usen gr{\"o}ßer als in Anwesenheit der NO-GC. Dies deutet auf eine Rolle der NO-GC bei der Bleomycin-induzierten Lungenfibrose hin. W{\"a}hrend der Entstehung der Lungenfibrose kommt es zur Bildung von Myofibroblasten, die als die Schl{\"u}sselzellen der Wundheilung und fibrotischer Prozesse bezeichnet werden. Diese Zellen kommen unter physiologischen Bedingungen kaum vor und ihre Herkunft ist nach wie vor nicht eindeutig gekl{\"a}rt. Da Perizyten als m{\"o}gliche Vorl{\"a}uferzellen betrachtet werden, wurde Lineage Tracing von Perizyten durchgef{\"u}hrt. Erstmals wurden zwei verschiedene Myofibroblasten-Subtypen durch die Expression von NO-GC unterschieden: (1) NO-GC-positive Myofibroblasten, die in der Alveolarwand lokalisiert sind und von Perizyten abstammen und (2) NO-GC-negative Myofibroblasten, die sich innerhalb der Alveolen befinden, deren Ursprung jedoch nicht Perizyten sind. Diese Myofibroblasten zeigen jedoch eine de novo-Synthese von PDGFRβ. Durch Lineage Tracing-Versuche sowie immunhistochemische Analysen k{\"o}nnen Perizyten, Endothelzellen und Fibrozyten als Vorl{\"a}uferzellen ausgeschlossen werden. Die Ursprungszelle der intra-alveol{\"a}ren Myofibroblasten ist somit bislang nicht identifiziert. Im letzten Teil der Arbeit wurde die Rolle der an der Lungenfibrose beteiligten Zelltypen n{\"a}her untersucht. Dazu wurde die Aufl{\"o}sung der reversiblen Bleomycin-induzierten Lungensch{\"a}den betrachtet. Der Verlust der beiden Myofibroblasten-Subtypen weist darauf hin, dass sie zwar die Effektorzellen der Wundheilungsreaktion, jedoch nicht an der Entstehung der chronisch manifesten Fibrose beteiligt sind. Perizyten proliferieren in Folge der Gabe von Bleomycin und sind vermehrt im Lungenparenchym auch nach Aufl{\"o}sung der Bleomycin-induzierten Lungenverletzung vorzufinden. Diese Ergebnisse f{\"u}hren zu der Annahme, dass es sich hierbei um die Effektorzellen der chronisch manifesten Lungenfibrose handelt, die durch eine Verdickung der Alveolarwand gekennzeichnet ist. Um die zellul{\"a}ren Mechanismen der Lungenfibrose umfassend aufzukl{\"a}ren, m{\"u}ssen weitere Untersuchungen an irreversiblen Fibrosemodellen folgen, die auch die chronischen Charakteristiken der Erkrankung ber{\"u}cksichtigen.},
  subject      = {Lungenfibrose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Motschenbacher2011,
  author    = {Motschenbacher, Stephanie},
  title     = {Einfluss einer Kombinationstherapie aus dem ACE-Hemmer Ramipril und dem Aktivator der l{\"o}slichen Guanylatzyklase Ataciguat auf das kardiale Remodeling nach experimentellem Myokardinfarkt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74288},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die Aktivierung der l{\"o}slichen Guanylatzyklase (sGC) durch Stickstoffmonoxid (NO) ist ein zentraler Mechanismus im NO/sGC/cGMP-Signalweg. Beim Syndrom der chronischen Herzinsuffizienz ist die Signal{\"u}bertragung durch NO jedoch gest{\"o}rt. Daher untersuchten wir die Effekte des NO-unabh{\"a}ngigen sGC-Aktivators Ataciguat-Natrium (vormals HMR1766) auf H{\"a}modynamik und linksventrikul{\"a}res Remodeling in der Postinfarktphase bei Ratten, alleine und in Kombination mit dem ACE-Hemmer Ramipril. 10 Tage nach experimentellem Myokardinfarkt wurden die Tiere f{\"u}r 9 Wochen {\"u}ber eine Sonde entweder mit Placebo, Ataciguat (10 mg/kg, zweimal t{\"a}glich), Ramipril (1 mg/kg/Tag) oder einer Kombination aus beidem gef{\"u}ttert. Die Infarktgr{\"o}ße war in allen Gruppen vergleichbar. Die Monotherapie mit Ataciguat bzw. Ramipril verbesserte die linksventrikul{\"a}re Funktion und f{\"u}hrte zu einem geringeren Anstieg des linksventrikul{\"a}ren F{\"u}llungsdruckes (LVEDP) und -volumens (LVEDV) im Vergleich zu Placebo. Die Kombinationstherapie war den Monotherapien {\"u}berlegen. Weiterhin konnten sowohl die Ventrikelkontraktilit{\"a}t (LV dP/dtmax/IP), als auch -relaxationsf{\"a}higkeit (LV dP/dtmin) verbessert werden und die Lungenfl{\"u}ssigkeit sowie die rechtsventrikul{\"a}re Hypertrophie signifikant durch die Monotherapien, bzw. noch weiter durch die Kombination gesenkt werden. Die in der Placebo-Gruppe erh{\"o}hten Werte f{\"u}r Myozytenquerschnitt und interstitielle Fibrose waren in der Ramipril- und Ataciguat-Gruppe signifikant und in der Kombination noch weiter vermindert. Zus{\"a}tzlich konnte auch der Superoxidanionenspiegel im kardialen Gewebe am besten durch die Kombinationstherapie gesenkt werden. Dabei zeigte sich eine Beeinflussung der NADPH-Oxidase-Untereinheit gp91phox und des mitochondrialen Enzyms UCP3. Eine Langzeitbehandlung mit Ataciguat verbesserte also die linksventrikul{\"a}re Dysfunktion und das kardiale Remodeling bei Ratten nach Myokardinfarkt in vergleichbarem Ausmaß wie die Therapie mit Ramipril. Die Kombination aus Ataciguat und ACE-Hemmer war jedoch wesentlich effektiver. Folglich stellt die sGC-Aktivierung einen vielversprechenden Therapieansatz zur Pr{\"a}vention von kardialem Remodeling und Herzinsuffizienz nach Herzinfarkt dar.},
  subject      = {Herzinfarkt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Looser2010,
  author    = {Looser, Jens},
  title     = {Funktionelle Analyse der Photoaktivierten Adenylatzyklase (PAC) aus Euglena gracilis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-48283},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die Photoaktivierte Adenylatzyklase PAC ist in E. gracilis an der Phototaxis beteiligt und besteht aus den zwei unterschiedlich großen Proteinen PACalpha und PACbeta. Beide besitzen jeweils zwei FAD bindende (BLUF) Dom{\"a}nen F1 und F2 sowie zwei Zyklasedom{\"a}nen C1 und C2. An den Zyklasedom{\"a}nen findet die Umsetzung von ATP in cAMP statt und die BLUF-Dom{\"a}nen werden f{\"u}r die Lichtaktivierung ben{\"o}tigt. F{\"u}r diese Arbeit wurde PAC und Mutanten davon heterolog in Oocyten von Xenopus laevis exprimiert. PAC besitzt bereits im Dunkeln Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t, die durch Belichtung erh{\"o}ht werden kann. Die Zunahme der Aktivit{\"a}t erfolgt mit einer Zeitkonstante von unter 100 ms, die Abnahme nach der Belichtung hat eine Zeitkonstante im Bereich von 10ms. Das f{\"u}r die katalytische Umsetzung in allen Klasse III Nukleotidzyklasen ben{\"o}tigte Dimer zweier Zyklasedom{\"a}nen ist in PAC das Dimer aus C1 und C2. Durch Messungen mit PAC-Mutanten, bei denen jeweils eine Zyklasedom{\"a}ne defekt war, konnte gezeigt werden, dass diese Dimerisierung in PACalpha intermolekular auftritt. Ebenso wurde gezeigt, dass ein solches Dimer aus Zyklasedom{\"a}nen von PACalpha und PACbeta bestehen kann. Der Austausch der Zyklasedom{\"a}nen von PACalpha durch Zyklasedom{\"a}nen der Guanylatzyklasen GCY35 und GCY36 aus C. elegans f{\"u}hrte zu einem Verlust der Zyklaseaktivit{\"a}t. Die Proteine wurden aber zumindest teilweise korrekt gefaltet, was durch Dimerbildung mit Knockoutmutanten von PAC in Koexpressionsexperimenten gezeigt werden konnte. Die Fusionsproteine aus PACalpha und den CNG-Kan{\"a}len CNGA2 und OLF f{\"u}hrten in Oocyten zu einer deutlich geringeren Leitwert{\"a}nderung als eine Expression der Einzelproteine. Sowohl bei einer N-terminalen Fusion des Kanals an PAC als auch bei der C-terminalen Fusion war es jeweils der Kanal, der im Fusionsprotein stark gehemmt war. Eine Deletion des C-Terminus von PACalpha f{\"u}hrte zu einem nicht funktionsf{\"a}higen Protein, das auch in Koexpression mit PAC-Knockoutmutanten keine messbare Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t zeigte. Wurde die F2-Dom{\"a}ne deletiert, so verlor PAC ebenfalls seine Zyklaseaktivit{\"a}t vollst{\"a}ndig. Die C1-Dom{\"a}ne war aber korrekt gefaltet, was durch eine Koexpression mit PAC-Mutanten gezeigt werden konnte, die in einer ihrer Zyklasedom{\"a}nen defekt waren. Beide Chim{\"a}ren aus PACalpha und PACbeta besaßen Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t. Diese war bei der Chim{\"a}re mit dem C-terminalen Teil von PACalpha deutlich h{\"o}her als bei der Chim{\"a}re mit dem C-terminalen Teil von PACbeta, was darauf hindeutet, dass im C-terminalen Teil von PAC der Grund f{\"u}r den Aktivit{\"a}tsunterschied zwischen PACalpha und PACbeta liegt. F{\"u}r die Ver{\"a}nderung der Substratspezifit{\"a}t von einer Adenylat- zu einer Guanylatzyklase waren Mutationen an mindestens drei Aminos{\"a}uren erforderlich. Die ebenfalls hergestellten Einzel- und Doppelmutanten verhielten sich wie der Wildtyp oder hatten eine deutlich eingeschr{\"a}nkte Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t. Bei der Tripelmutante PACalpha K250E T319G S329Y war Guanylatzyklaseaktivit{\"a}t nachweisbar, die aber geringer war als die noch vorhandene Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t. Die Quadrupelmutante PACalpha K250E D317K T319G S329Y zeigte ebenfalls lichtinduzierbare Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t, die ca. 0,3\% der Aktivit{\"a}t der Wildtyp-PACalpha entsprach. Die Guanylatzyklaseaktivit{\"a}t dieser Mutante war ca. dreifach h{\"o}her als deren Adenylatzyklaseaktivit{\"a}t. Somit konnte gezeigt werden, dass sich durch die Mutation weniger einzelner Aminos{\"a}uren die Substratspezifit{\"a}t von PAC von ATP nach GTP verschieben l{\"a}sst.},
  subject      = {Euglena gracilis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eder2010,
  author    = {Eder, Elisabeth Christiane},
  title     = {Die Wirkung von Sildenafil auf das kardiovaskul{\"a}re System in zwei murinen Modellen der Myokardhypertrophie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54515},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Myokardhypertrophie stellt einen Adaptationsmechanismus des Herzens an erh{\"o}hte Belastungen wie chronische arterielle Hypertonie, Myokardinfarkt, Koronare Herzkrankheit, Myokarditis und Kardiomyopathien dar. Sowohl biomechanische als auch neurohumorale Stimuli f{\"u}hren auf einer Reihe von Signalwegen zur Myokardhypertrophie, die als Gr{\"o}ßenzunahme postmitotischer Kardiomyozyten definiert ist. Zyklisches 3´5´-Guanosinmonophosphat ist ein ubiquit{\"a}rer intrazellul{\"a}rer Signaltr{\"a}ger, der im kardiovaskul{\"a}ren System auf mindestens drei bekannten Wegen aus Guanosintriphosphat durch Abspaltung von Pyrophosphat synthetisiert wird. Die Synthese erfolgt unter anderem durch Aktivierung der partikul{\"a}ren, membranst{\"a}ndigen Guanylylzyklase A durch Atriales Natriuretisches Peptid oder „B-Typ" Natriuretisches Peptid und der Guanylyzyklase B, durch „C-Typ" Natriuretisches Peptid. Des Weiteren wird {\"u}ber neuronale, endotheliale, oder induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase Stickstoffmonoxid synthetisiert, welches die l{\"o}sliche, vorwiegend zytosolisch lokalisierte Guanylyzyklase aktiviert, die wiederum aus Guanosintriphosphat zyklisches 3´5´-Guanosinmonophosphat synthetisiert. Das intrazellul{\"a}re zyklische 3´5´-Guanosinmonophosphat l{\"a}sst sich durch Behandlung mit Sildenafilcitrat, einem unter dem Markennamen Viagra® zur Therapie der Erektilen Dysfunktion und Revatio® zur Therapie der pulmonalen arteriellen Hypertonie zugelassenem Pharmakon, erh{\"o}hen. Sildenafil hemmt die Phosphodiesterase 5A, ein unter anderem in Lunge, Kardiomyozyten, Kleinhirn und glatter Muskulatur vorkommendes Isoenzym. In der vorliegenden Dissertation wurden die kardialen Effekte des Phosphodiesterase 5-Inhibitors Sildenafil an zwei Mausmodellen mit funktionell gut kompensierter Herzhypertrophie getestet. Die mittlere Tagesdosis betrug 150 (Studie 1) bzw. 240 (Studie 2) mg/kg K{\"o}rpergewicht Sildenafil, in Anlehnung an publizierte Studien mit Nagern (Takimoto et al., 2005b). Diese Dosis wurde oral {\"u}ber vier (Studie 1) bzw. neun Wochen (Studie 2) zugef{\"u}hrt. Die mittlere Plasmakonzentration von Sildenafil lag mit 60 nM weit {\"u}ber dessen IC 50 (3,5 nM) zur Hemmung der PDE 5 in vitro. Studie 1 In der ersten Studie wurde die Nachlast des Herzens mittels operativer transverser Aortenkonstriktion um ca. 25 - 35 mmHg {\"u}ber vier Wochen erh{\"o}ht. Vergleichbare Anstiege des systolischen Blutdrucks werden in Patienten mit ausgepr{\"a}gter essenzieller arterieller Hypertonie gemessen. Nekropsie, echokardiographische, histologische und morphometrische Untersuchungen zeigten {\"u}bereinstimmend die Entwicklung einer konzentrischen Herzhypertrophie ohne interstitielle Fibrose. Echokardiographische Bestimmungen der linksventrikul{\"a}ren Funktion zeigten einen leichten Anstieg der Ejektionsfraktion bei unver{\"a}nderter fraktioneller Verk{\"u}rzung der Wand des linken Ventrikels. Proteinchemische Analysen an linksventrikul{\"a}ren Gewebeproben zeigen die Aktivierung von Signalwegen der Herzypertrophie, insbesondere der Mitogen-Aktivierten Protein Kinase ERK 1 / 2. Zusammengenommen belegen diese morphologischen, funktionellen und biochemischen Analysen, dass durch die moderate operative Aortenstenose die Entwicklung einer ausgepr{\"a}gten, aber funktionell gut kompensierten Linksherzhypertrophie induziert wurde. Die Entwicklung dieser Herzhypertrophie wurde durch Sildenafil nicht verhindert. Im Gegenteil, es zeigte sich unter der Gabe des Pharmakons sogar eine leichte Tendenz zur funktionellen Verschlechterung des linken Ventrikels, mit leicht reduzierter Ejektionsfraktion und gesteigertem Lungenfeuchtgewicht. Auch die kardiale Aktivierung des Hypertrophiesignalweges MAPK / ERK wurde durch Sildenafil nicht beeinflusst. Studie 2 In der zweiten Studie wurden die Effekte von Sildenafil an einem monogenetischen Mausmodell mit globaler Deletion der Guanylylzyklase-A (GC-A -/-), dem Rezeptor f{\"u}r Atriales natriuretisches Peptid, getestet. Wie zuvor in publizierten Studien gezeigt wurde, haben GC-A -/- M{\"a}use eine chronische arterielle Hypertonie, mit Anstiegen des systolischen Blutdrucks um 20 - 25 mmHg. Nekropsie, Echokardiographie, Histologie und Morphometrie ergaben {\"u}bereinstimmend, dass diese arterielle Hypertonie von einer ausgepr{\"a}gten globalen, funktionell gut kompensierten Herzhypertrophie mit leichter interstitieller Fibrose begleitet wurde. Unter der neunw{\"o}chigen Behandlung mit Sildenafil kam es zu einem signifikanten aber inkomplettem R{\"u}ckgang der systemischen arteriellen Hypertonie (um ca 8 - 10 mmHg). Trotz dieser hypotensiven Effekte wurden die Rechts- und Linksherzhypertrophie und die kardiale Fibrose der GC-A -/- Tiere durch Sildenafil nicht beeinflusst. Dagegen zeigte sich auch hier mittels Echokardiographie eine leichte Verschlechterung der linksventrikul{\"a}ren Funktion unter Sildenafil, mit Abnahmen der Ejektionsfraktion und der fraktionellen Verk{\"u}rzung des linken Ventrikels sowie einer Zunahme des endsystolischen Kammerdurchmessers. Zusammenfassend wurden die in der Literatur beschriebenen protektiven, kardialen antihypertrophen Effekte von Sildenafil in der vorliegenden experimentellen Dissertation nicht best{\"a}tigt.},
  subject      = {Linksherzhypertrophie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Boerner2010,
  author    = {B{\"o}rner, Juliane},
  title     = {Charakterisierung der Phosphorylierungsstellen der Guanylyl Cyklase A, dem Rezeptor f{\"u}r das atriale natriuretische Peptid, mittels Massenspektrometrie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51914},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Das ANP/GC-A-System spielt durch die Produktion des sekund{\"a}ren Botenstoffs cGMP eine wichtige Rolle bei der Regulation des Blutdruckes und des Blutvolumens. Bei Patienten mit Herzhypertrophie oder Herzinsuffizienz sind die ANP-Plasmakonzentrationen erh{\"o}ht, aber die GC-A-vermittelten Effekte stark reduziert, was auf einen Defekt des Signalsystems hinweist. Studien an metabolisch markierten GC-A-{\"u}berexprimierenden HEK 293-Zellen zeigten, dass der GC-A-Rezeptor im basalen Zustand stark phosphoryliert und die homologe bzw. heterologe Desensitisierung wahrscheinlich mit einer Dephosphorylierung verbunden ist. Die Desensitisierung stellt einen Mechanismus dar, der in vivo zu einem Funktionsverlust des Rezeptors beitragen k{\"o}nnte. Im Rahmen dieser Arbeit konnten mittels Massenspektrometrie sieben Phosphorylierungsstellen in der Kinasehomologen Dom{\"a}ne aus FLAG-GC-A exprimierenden HEK 293-Zellen detektiert werden: Ser487, Ser497, Thr500, Ser502, Ser506, Ser510 und Thr513. Die massenspektrometrische relative Quantifizierung basierend auf der Multiple-Reaction-Monitoring (MRM)-Methode zeigte bei ANP-induzierter, homologer Desensitisierung eine Dephosphorylierung der Phosphorylierungsstellen Ser497, Thr500, Ser502, Ser506, Ser510 und Thr513, was mit bereits publizierten Daten {\"u}bereinstimmt, und einen starken Anstieg der Phosphorylierung an Ser487. Nach Inkubation mit Angiotensin II, welches eine heterologe Desensitisierung hervorruft, wurde eine Reduzierung aller Phosphorylierungen verzeichnet, die zudem st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt war als bei der ANP-abh{\"a}ngigen Desensitisierung. Die Funktion der neu identifizierten Phosphorylierung an Ser487 wurde mittels Mutagenese analysiert. Die Substitution des Serins durch Alanin, welche den unphosphorylierten Zustand nachstellt, resultierte in einer Rezeptoraktivit{\"a}t und desensitisierung vergleichbar zum GC-A Wildtyp-Rezeptor. Wurde hingegen Serin gegen Glutamat getauscht, um den phosphorylierten Zustand zu imitieren, konnte der Rezeptor weder aktiviert noch desensitisiert werden. Diese Ergebnisse best{\"a}tigen vorherige Studien, dass die GC-A-Rezeptorantwort auf ANP durch die Phosphorylierungen reguliert wird. Allerdings scheint bei der homologen Desensitisierung die Phosphorylierung an der Position Ser487 eine Rolle zu spielen, da sie die Aktivit{\"a}t des Rezeptors inhibiert. Die Identifizierung und Charakterisierung dieser Phosphorylierungsstelle tr{\"a}gt zum Verst{\"a}ndnis des Mechanismus der homologen Desensitierung bei. Zus{\"a}tzlich konnten einige der beschriebenen Phosphorylierungen in Zellsystemen detektiert werden, die die GC-A endogen exprimieren. Dadurch sind unter physiologischen Bedingungen Analysen der Mechanismen m{\"o}glich, die bei der Aktivierung und Deaktivierung der GC-A involviert sind und somit wichtige pathophysiologische Konsequenzen haben k{\"o}nnen.},
  subject      = {Guanylatcyclase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Klaiber2011,
  author    = {Klaiber, Michael},
  title     = {Bedeutung der cGMP-abh{\"a}ngigen Protein Kinase I f{\"u}r die kardialen Effekte des atrialen natriuretischen Peptids},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69990},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {In diesem Projektteil charakterisierten wir mittels vergleichenden Analysen an M{\"a}usen mit konditioneller, herzspezifischer Deletion der GC-A (CM GC-A KO; (Holtwick et al., 2003; Kilic et al., 2005 und 2007)) und Kontrolltieren die zellul{\"a}ren Mechanismen, welche bei Dysfunktion des ANP/GC-A-Systems die Entwicklung von Herzhypertrophie beg{\"u}nstigen. Wir untersuchten, ob/wie ANP die kardialen Effekte von -adrenerger versus Ang II/AT1 (Gs versus Gq-mediierter) Stimulation beeinflusst. Zun{\"a}chst kombinierten wir an isolierten adulten murinen Kardiomyozyten elektrophysiologische Messungen der L-Typ Ca2+ Str{\"o}me (LTCS, mittels voltage-clamp Messungen in Kooperation mit Herrn Dr. M. Kruse und Herrn Prof. O. Pongs am Zentrum f{\"u}r Molekulare Neurobiologie, Universit{\"a}t Hamburg), fluorometrische Messungen der intrazellul{\"a}ren Calcium-Transienten (mittels Indo-1 AM) und Messungen der Kontraktilit{\"a}t (Zellverk{\"u}rzung, mittels edge detection). Diese ex vivo Untersuchungen zeigten, dass Isoproterenol (ISO) und Ang II die LTCS, [Ca2+]i und Kontraktilit{\"a}t isolierter adulter Myozyten stimulieren. Interessanterweise hemmt ANP/GC-A die Effekte von Ang II, nicht aber die Effekte von ISO. Um der Bedeutung dieser Interaktion zwischen ANP und Ang II f{\"u}r die Entwicklung einer pathologischen Herzhypertrophie ...},
  subject      = {Atriales natriuretisches Hormon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Werner2013,
  author    = {Werner, Lennart},
  title     = {Einfluss der pharmakologischen Langzeittherapie mit dem sGC-Aktivator Ataciguat auf die Endotheliale Dysfunktion und Thrombozytenaktivierung bei Herzinsuffizienz},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-104176},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die vorliegende Studie befasst sich mit der medikament{\"o}sen Langzeittherapie der Endotheldysfunktion im Rahmen der klinisch manifesten Herzinsuffizienz nach Myokardinfarkt mit dem sGC-Aktivator Ataciguat. Im Rahmen der chronischen Herzinsuffizienz nach abgelaufenem Myokardinfarkt kommt es als Folge der eingeschr{\"a}nkten linksventrikul{\"a}ren Funktion und der verminderten Schubspannung am Gef{\"a}ßendothel zur Endotheldysfunktion. Die Vasodynamik ger{\"a}t aus dem Gleichgewicht und f{\"u}hrt zur erniedrigten Bioverf{\"u}gbarkeit von NO, zur verminderten Expression des NO-synthetisierenden Enzyms (eNOS) und zur Entkopplung der eNOS. Dieses als „eNOS-uncoupling" bekannte Ph{\"a}nomen f{\"u}hrt zur vermehrten Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen, welche den oxidativen Stress auf das besch{\"a}digte Endothel erh{\"o}hen. Die reaktiven Sauerstoffradikale oxidieren zus{\"a}tzlich in den glatten Muskelzellen die l{\"o}sliche Guanylatzyklase und reduzieren somit die Vasodilatation. Verschiedene neurohumerale Systeme beeinflussen das Gleichgewicht zwischen vasodilatativen und vasokonstriktiven Substanzen am Endothel und somit die Endothelfunktion. Diese neurohumeralen Systeme spielen wichtige Rollen in der aktuellen medikament{\"o}sen Therapie der chronischen Herzinsuffizienz und bieten zahlreiche verschiedene Therapieoptionen. Ein relativ neuartiger Therapieansatz beinhaltet die medikament{\"o}se Therapie mit sogenannten sGC-Aktivatoren, einer Wirkstoffklasse, die durch direkte Interaktion mit der l{\"o}slichen Guanylatzyklase sowohl die Bildung von Sauerstoffradikalen verringert, als auch die NO-Sensibilit{\"a}t am Gef{\"a}ßendothel verbessert. Hierzu geh{\"o}rt auch das in dieser Studie untersuchte Ataciguat. Neben den direkten, „endothel-abh{\"a}ngigen" Effekten am Gef{\"a}ßendothel beeinflußt Ataciguat {\"u}ber die sogenannten „endothel-unabh{\"a}ngigen Effekte" die Funktion der Blutpl{\"a}ttchen, welche im Rahmen der Herzinsuffizienz durch die verminderte Bioverf{\"u}gbarkeit von NO eine vermehrte Aktivierung und Adh{\"a}sion erfahren. Die Folge sind erh{\"o}hte Risiken f{\"u}r thrombembolische Ereignisse und die Formation artherosklerotischer L{\"a}sionen. Ataciguat vermindert diese Risiken. Mit den Ergebnissen dieser Studie konnten sowohl die endothel-abh{\"a}ngigen als auch die endothel-unabh{\"a}ngigen Effekte der medikament{\"o}sen Langzeittherapie mit Ataciguat im experimentellen Modell der chronischen Herzinsuffizienz nach Myokardinfarkt best{\"a}tigt werden.},
  subject      = {Endothel},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Vogt2009,
  author    = {Vogt, Christian Roland Jens},
  title     = {Verbesserung der vaskul{\"a}ren Dysfunktion bei Diabetes mellitus durch Aktivierung der Guanylatzyklase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-37379},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit untersucht den Effekt des Guanylatzyklase-Aktivators HMR1766 auf die vaskul{\"a}re Dysfunktion bei Streptozotozin-(STZ-)induziertem Diabetes mellitus im experimentellen Rattenmodell. Zun{\"a}chst wird anhand funktioneller Studien die vaskul{\"a}re Reaktivit{\"a}t aortaler Gef{\"a}ßringe gesunder, Placebo- und HMR1766-behandelter Tiere verglichen. Davon ausgehend werden weiterf{\"u}hrende experimentelle Daten dargestellt, die m{\"o}gliche Wirkungsmechanismen von HMR1766 im STZ-Diabetes-Modell beschreiben und einen Erkl{\"a}rungsansatz f{\"u}r die funktionell gewonnenen Daten liefern. Es wird gezeigt, dass eine chronische Behandlung mit HMR1766 die endotheliale Dysfunktion im STZ-Diabetes signifikant verbessern kann. HMR1766 verst{\"a}rkt den Stickstoffmonoxid-(NO-)Signalweg {\"u}ber die l{\"o}sliche Guanylatzyklase zum zyklischen Guanosinmonophosphat (cGMP), normalisiert die eingeschr{\"a}nkte Vasorelaxation, f{\"u}hrt zu einer gesteigerten NO-Bioverf{\"u}gbarkeit und erh{\"o}ht so die inhibitorische Wirkung von NO auf die Superoxid-produzierende NADPH-Oxidase. Dadurch wird der oxidative Stress signifikant reduziert und die NO-Inaktivierung durch Superoxid verringert. Die vorgelegten Daten stellen ferner einen Zusammenhang her zwischen dem vaskul{\"a}ren Kontraktionsdefizit bei Diabetes und einem Ungleichgewicht im Arachidons{\"a}uremetabolismus. Durch eine {\"U}berexpression von Cytochrom-P450-2E1 (CYP2E1) im STZ-Modell kommt es zu einem Defizit der vasokonstriktorisch wirkenden 20-Hydroxyeicosatetraens{\"a}ure (20-HETE). Dies f{\"u}hrt zu einem verminderten Ansprechen der Gef{\"a}ße auf Vasokonstriktoren wie Phenylephrin. HMR1766 kann durch die Verbesserung des NO/cGMP-Signals die katalytische Aktivit{\"a}t von CYP2E1 hemmen, dadurch das 20-HETE-Defizit ausgleichen und die vaskul{\"a}re Reaktivit{\"a}t wieder normalisieren. Zusammenfassend zeigen die dargestellten Ergebnisse, dass eine Behandlung mit HMR1766 bei STZ-induziertem Diabetes mellitus zu einer signifikanten Verbesserung der vaskul{\"a}ren Dysfunktion f{\"u}hrt. Eine Behandlung mit HMR1766 k{\"o}nnte daher ein sinnvoller Ansatz sein zur Vermeidung vaskul{\"a}rer Komplikationen bei Diabetes mellitus.},
  subject      = {Stickstoffmonoxid},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Flierl2009,
  author    = {Flierl, Ulrike},
  title     = {Einfluss der chronischen Aktivierung der Guanylatcyclase auf die Regulation der Thrombozytenaktivit{\"a}t bei Diabetes mellitus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38541},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit beschreibt die g{\"u}nstigen Auswirkungen der chronischen Aktivierung der l{\"o}slichen Guanylatcyclase durch HMR 1766 auf die Regulation der Thrombozytenaktivit{\"a}t im experimentellen Diabetes mellitus. Es konnte die zugrunde liegende Hypothese eines aktivierten Zustands von Thrombozyten im Diabetes best{\"a}tigt und dar{\"u}ber hinaus die Reversibilit{\"a}t dieser Aktivierung durch medikament{\"o}se, direkte, NO-unabh{\"a}ngige, chronische Stimulation der sGC, dem Schl{\"u}sselenzym zur Vermittlung endogener NO-Wirkung, gezeigt werden. Hierzu wurden mit Hilfe durchflusszytometrischer Bestimmungen in frisch entnommenem Vollblut verschiedene thrombozyt{\"a}re Marker analysiert. Zum einen deuteten die Ergebnisse auf eine verminderte NO-Bioverf{\"u}gbarkeit beziehungsweise eine verringerte Aktivit{\"a}t des Effektorenzyms im Diabetes und eine gesteigerte Aktivit{\"a}t des Enzyms bei HMR 1766-behandelten Versuchstieren hin, zum anderen konnte ein R{\"u}ckgang der Expression thrombozyt{\"a}rer Aktivierungsparameter in Richtung des Niveaus gesunder Kontrollen bei Thrombozyten der Tiere gezeigt werden, die den GC-Aktivator erhielten. Dar{\"u}ber hinaus stellte sich eine verminderte Aktivierbarkeit auf externe Stimuli bei in vitro Versuchen in Vollblut als auch in PRP heraus. Bei aggregometrischen Untersuchungen mit PRP zeigte sich eine verminderte Aggregation als Reaktion auf Fractalkine-Inkubation und anschließende direkte Stimulation mit ADP bei dem Material HMR 1766 behandelter Tiere. Zur Untersuchung von Akut-Effekten der Substanz wurden Proben gesunder beziehungsweise diabetischer Tiere teils direkt mit dem Medikament inkubiert, und es wurde einmalig medikament{\"o}s behandelten Tieren Blut entnommen. Hier stellte sich eine verminderte ADP-induzierte Aggregation bei behandelten Proben heraus, zudem zeigten sich positive Akut-Effekte hinsichtlich der basalen als auch der mit einem NO-Donor stimulierten VASP-Phosphorylierung. Bei der Betrachtung h{\"a}matologischer und metabolischer Parameter fiel bei sonst unauff{\"a}lligen Ergebnissen das MPV auf, das im Diabetes erh{\"o}ht, nach Behandlung mit dem GC-Aktivator jedoch wieder auf Kontrollwerte reduziert war. Die vielversprechenden Ergebnisse k{\"o}nnten ein Schritt zur Etablierung dieser Substanz als zuk{\"u}nftiges Medikament zur Pr{\"a}vention beziehungsweise Behandlung kardiovaskul{\"a}rer Komplikationen bei Diabetes sein.},
  subject      = {Guanylatcyclase},
  language  = {de}
}