@phdthesis{Hoefelmayr2018, author = {H{\"o}felmayr, Andreas}, title = {Charakterisierung der Histamin-1-Rezeptorexpression bei der Kanzerogenese des Adenokarzinoms des {\"O}sophagus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159599}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {Das Adenokarzinom des distalen {\"O}sophagus war ein Tumor von wachsender klinischer Bedeutung, aufgrund eines weitestgehend unerkl{\"a}rten Inzidenzanstiegs bei weißen M{\"a}nnern in der westlichen Welt. Die Karzinogenese folgte einer gut charakterisierten Sequenz histopathologischer Ver{\"a}nderungen, ausgehend von der als Pr{\"a}kanzerose angenommenen Barrett-Metaplasie. Hauptrisikofaktor war der chronisch sch{\"a}digende Effekt von gastro{\"o}sophagealem Reflux, der den zur Karzinogenese f{\"u}hrenden Inflammationsprozess unterhielt, weshalb das Adenokarzinom des distalen {\"O}sophagus auch als weiteres Modell f{\"u}r „Inflammation \& Kanzerogenese" dienen k{\"o}nnte. In der vorliegenden Arbeit wurde die m{\"o}gliche Bedeutung des in der Inflammation bedeutenden Histaminstoffwechsels untersucht. Es wurden 88 Patientenproben des {\"O}sophagus, davon 60 Patienten mit operiertem Adenokarzinom des {\"O}sophagus immunhistochemisch untersucht und mit einem Histamin-1 Rezeptor Antik{\"o}rper gef{\"a}rbt. Die operierten Patienten wurden nachbeobachtet und so die {\"U}berlebenskurven in Abh{\"a}ngigkeit der Histaminrezeptorexpression angefertigt. Ein Stimulationsexperiment unter zeitabh{\"a}ngiger Histamineinwirkung mit einer Adenokarzinomzelllinie des {\"O}sophagus untersuchte den quantitativen Nachweis von Histamin-1 Rezeptor-RNA. Mittels immunhistochemischen F{\"a}rbungen an Adenokarzinomen mit adh{\"a}renter Barrett-Metaplasie vergleichend mit Barrett-Metaplasie aus Probeexzisionen und Plattenepithelkarzinomen zeigte diese Arbeit signifikant eine hohe HRH1-Expression bei adh{\"a}rentem Barrett-{\"O}sophagus im Vergleich zu allen anderen Gruppen. HRH1 war nicht in gesunder Schleimhaut, im Barrett{\"o}sophagus ohne Dysplasie und auch nicht im Plattenepithelkarzinom des {\"O}sophagus nachweisbar. Auch zeigte sich eine Koexpression von HRH1 mit dem etablierten Proliferationsmarker Ki-67 bei Barrett-{\"O}sophagi mit Dysplasie. Eine hohe HRH1-Expression fand sich bevorzugt und statistisch signifikant bei lokal 49 fortgeschrittenen Tumoren (T3, T4), dem Vorhandensein von Lymphknotenmetastasen (N1-3) und einer schlechten Differenzierung des Tumors (G3/G4). Dies zeigte sich in der Prognose der Patienten: eine hohe HRH1-Expression war mit einer erh{\"o}hten statistisch signifikanten 5-Jahres-Mortalit{\"a}t verbunden. In einem zellkulturellen Stimulationsexperiment ergaben sich erste Hinweise auf eine Suppression der HRH1-Genaktivit{\"a}t unter Histamineinwirkung. Die HRH1-Expression k{\"o}nnte aufgrund der Ergebnisse der Studie durchaus einen klinischen Prognosefaktor f{\"u}r das {\"U}berleben der Patienten darstellen, wobei dies allerdings in der multivariaten Analyse nicht die gesetzte Signifikanzschwelle erreichte.}, subject = {Kanzerogenese}, language = {de} } @phdthesis{Moro2011, author = {Moro, Sabrina}, title = {Identification of target proteins of furan reactive metabolites in rat liver}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57617}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Furan was recently found to be present in a variety of food items that undergo heat treatment. It is known to act as a potent hepatotoxin and liver carcinogen in rodents. In a 2-year bioassay, chronic furan administration to rats was shown to cause hepatocellular adenomas and carcinomas and very high incidences of cholangiocarcinomas even at the lowest furan dose tested (2.0 mg/kg bw). However, the mechanisms of furan-induced tumor formation are poorly understood. Furan is metabolized by cytochrome P450 (CYP) enzymes, predominantly CYP2E1, to its major metabolite cis-2-butene-1,4-dial (BDA). BDA is thought to be the key mediator of furan toxicity and carcinogenicity and was shown to react with cellular nucleophiles such as nucleosides and amino acid residues in vitro. It is well known that covalent protein binding may lead to cytotoxicity, but the cellular mechanisms involved remain to be elucidated. Since covalent binding of reactive intermediates to a target protein may result in loss of protein function and subsequent damage to the cell, the aim of this study was to identify furan target proteins to establish their role in the pathogenesis of furan-associated liver toxicity and carcinogenicity. In order to identify target proteins of furan reactive metabolites, male F344/N rats were administered [3,4-14C]-furan. Liquid scintillation counting of protein extracts revealed a dose-dependent increase of radioactivity covalently bound to liver proteins. After separation of the liver protein extracts by two-dimensional gel electrophoresis and subsequent detection of radioactive spots by fluorography, target proteins of reactive furan intermediates were identified by mass spectrometry and database search via Mascot. A total of 61 putative target proteins were consistently found to be adducted in 3 furan-treated rats. The identified proteins represent - among others - enzymes, transport proteins, structural proteins and chaperones. Pathway mapping tools revealed that target proteins are predominantly located in the cytosol and mitochondria and participate in glucose metabolism, mitochondrial β-oxidation of fatty acids, and amino acid degradation. These findings together with the fact that ATP synthase β subunit was also identified as a putative target protein strongly suggest that binding of furan reactive metabolites to proteins may result in mitochondrial injury, impaired cellular energy production, and altered redox state, which may contribute to cell death. Moreover, several proteins involved in the regulation of redox homeostasis represent putative furan target proteins. Loss of function of these proteins by covalent binding of furan reactive metabolites may impair cellular defense mechanisms against oxidative stress, which may also result in cell death. Besides the potential malfunction of whole pathways due to loss of functions of several participating proteins, loss of function of individual proteins which are involved in various cellular processes such as transport processes across the mitochondrial membranes, cell signaling, DNA methylation, blood coagulation, and bile acid transport may also contribute to furan-induced cytotoxicity and carcinogenicity. Covalent binding of reactive metabolites to cellular proteins may result in accumulation of high amounts of unfolded or damaged proteins in the endoplasmic reticulum (ER). In response to this ER stress, the cell can activate the unfolded protein response (UPR) to repair or degrade damaged proteins. To address whether binding of furan reactive metabolites to cellular proteins triggers activation of the UPR, semiquantitative PCR and TaqMan® real-time PCR were performed. In the case of UPR activation, semiquantitative PCR should show enhanced splicing of X-box binding protein-1 (XBP1) mRNA (transcription factor and key regulator of the UPR) and TaqMan® real-time PCR should determine an increased expression of UPR target genes. However, our data showed no evidence for activation of the UPR in the livers of rats treated either with a single hepatotoxic dose or with a known carcinogenic dose for 4 weeks. This suggests either that furan administration does not induce ER stress through accumulation of damaged proteins or that activation of the UPR is disrupted. Consistent with the latter, glucose-regulated protein 78 (GRP78), identified as a target protein in our study, represents an important mediator involved in activation of the UPR whose inhibition was shown to impair induction of the UPR. Thus, adduct formation and inactivation of GRP78 by furan metabolites may disturb activation of the UPR. In addition to impaired activation of UPR, protein repair and degradation functions may be altered, because several proteins involved in these processes also represent target proteins of furan and thus may show impaired functionality. Taken together...}, subject = {Furan}, language = {en} } @phdthesis{Semmel2005, author = {Semmel, Britta Birgit}, title = {Gentoxizit{\"a}t durch hormonell stimulierte Proliferation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18714}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Hormone spielen bei der Kanzerogenese eine wichtige Rolle, indem sie vor allem auf die Phase der Promotion einwirken und die Proliferation bereits initiierter Zellen steigern k{\"o}nnen. In dieser Arbeit wurden humane Ovarialkarzinomzellen mit {\"O}strogen, Insulin, IGF und EGF zur Proliferation angeregt, woraus eine erh{\"o}hte Mikrokernrate resultierte. Mikrokerne sind chromatinhaltige Strukturen, die außerhalb des Zellkerns liegen. Somit lag nahe, dass durch die Steigerung der Proliferation eine genetische Instabilt{\"a}t erzeugt wurde. Weitere Experimente zeigten eine Forcierung der genetisch gesch{\"a}digten Zellen durch den Zellzyklus, so dass vermutet werden kann, dass schnell proliferierende Zellen durch Verringerung der zellul{\"a}ren Reparaturmechanismen eine erh{\"o}hte Rate an genetischer Instabilit{\"a}t aufweisen. Unterst{\"u}tzt wird diese Hypothese durch Analyse diverser Zellzyklusregulationsproteine mittel Wester-Blot.}, language = {de} }