TY  - JOUR
A1  - Üçeyler, Nurcan
A1  - Topuzoğlu, Tengü
A1  - Schießer, Peter
A1  - Hahnenkamp, Saskia
A1  - Sommer, Claudia
T1  - IL-4 Deficiency Is Associated with Mechanical Hypersensitivity in Mice
JF  - PLoS One
N2  - Interleukin-4 (IL-4) is an anti-inflammatory and analgesic cytokine that induces opioid receptor transcription. We investigated IL-4 knockout (ko) mice to characterize their pain behavior before and after chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve as a model for neuropathic pain. We investigated opioid responsivity and measured cytokine and opioid receptor gene expression in the peripheral and central nervous system (PNS, CNS) of IL-4 ko mice in comparison with wildtype (wt) mice. Naïve IL-4 ko mice displayed tactile allodynia (wt: 0.45 g; ko: 0.18 g; p<0.001), while responses to heat and cold stimuli and to muscle pressure were not different. No compensatory changes in the gene expression of tumor necrosis factor-alpha (TNF), IL-1β, IL-10, and IL-13 were found in the PNS and CNS of naïve IL-4 ko mice. However, IL-1β gene expression was stronger in the sciatic nerve of IL-4 ko mice (p<0.001) 28 days after CCI and only IL-4 ko mice had elevated IL-10 gene expression (p = 0.014). Remarkably, CCI induced TNF (p<0.01), IL-1β (p<0.05), IL-10 (p<0.05), and IL-13 (p<0.001) gene expression exclusively in the ipsilateral spinal cord of IL-4 ko mice. The compensatory overexpression of the anti-inflammatory and analgesic cytokines IL-10 and IL-13 in the spinal cord of IL-4 ko mice may explain the lack of genotype differences for pain behavior after CCI. Additionally, CCI induced gene expression of μ, κ, and δ opioid receptors in the contralateral cortex and thalamus of IL-4 ko mice, paralleled by fast onset of morphine analgesia, but not in wt mice. We conclude that a lack of IL-4 leads to mechanical sensitivity; the compensatory hyperexpression of analgesic cytokines and opioid receptors after CCI, in turn, protects IL-4 ko mice from enhanced pain behavior after nerve lesion.
KW  - mouse models
KW  - animal behavior
KW  - sciatic nerves
KW  - spinal cord
KW  - opioids
KW  - cytokines
KW  - gene expression
KW  - mice
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-137924
VL  - 6
IS  - 12
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Üceyler, Nurcan
A1  - Häuser, Winfried
A1  - Sommer, Claudia
T1  - Systematic review with meta-analysis: Cytokines in fibromyalgia syndrome
N2  - Background: To perform a systematic review and meta-analysis on cytokine levels in patients with fibromyalgia syndrome (FMS). Methods: Through December 2010 we systematically reviewed the databases PubMed, MEDLINE, and PsycINFO and screened the reference lists of 22 review articles for suitable original articles. Original articles investigating cytokines in patients with FMS were included. Data were extracted by two independent authors. Differences of the cytokine levels of FMS patients and controls were summarized by standardized mean differences (SMD) using a random effects model. Study quality was assessed applying methodological scores: modified Center of Evidence Based Medicine, Newcastle-Ottawa-Scale, and Würzburg Methodological Quality Score. Results: Twenty-five articles were included investigating 1255 FMS patients and 800 healthy controls. Data of 13/25 studies entered meta-analysis. The overall methodological quality of studies was low. The results of the majority of studies were not comparable because methods, investigated material, and investigated target cytokines differed. Systematic review of the selected 25 articles revealed that FMS patients had higher serum levels of interleukin (IL)-1 receptor antagonist, IL-6, and IL-8, and higher plasma levels of IL-8. Meta-analysis of eligible studies showed that FMS patients had higher plasma IL-6 levels compared to controls (SMD = -0.34 [-0.64, -0.03] 95% CI; p = 0.03). The majority of investigated cytokines were not different between patients and controls. Conclusions: The pathophysiological role of cytokines in FMS is still unclear. Studies of higher quality and with higher numbers of subjects are needed.
KW  - Fibromyalgie
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69189
ER  - 
TY  - THES
A1  - Önal-Hartmann, Cigdem
T1  - Emotional Modulation of Motor Memory Formation
T1  - Emotionale Modulation des Motorischen Gedächtnises
N2  - Hintergründe: Wie eine Vielzahl von Studien belegt, kann das explizite Gedächtnis, das die bewusste Erinnerung an enkodierte Informationen beinhaltet, durch Emotionen beeinflusst werden, und zwar über den Einfluss auf verschiedene Verarbeitungsebenen (Enkodierung, Konsolidierung, Abruf usw.). Bisher wenig untersucht ist, ob und wie Emotionen Vorgänge der motorischen Gedächtnisbildung, die nicht auf bewusster Erinnerung beruhen und sich stattdessen durch Veränderungen im Verhalten darstellen, modulieren. Experiment 1: Das Ziel des ersten Experimentes war es, den Einfluss von Emotionen auf motorisches Lernen zu untersuchen. Vier Gruppen von Probanden mussten in einer motorischen Lernaufgabe schnelle, seitliche Bewegungen mit dem Daumen ausführen. Während dieser Aufgabe hörten die Probanden emotionale Klänge, die in Valenz und Arousal variierten: 1. Valenz negativ/ Arousal niedrig (V-/A-), 2. Valenz negativ/ Arousal hoch (V-/A+), 3. Valenz positiv/ Arousal niedrig (V+/A-), 4. Valenz positiv/ Arousal hoch (V+/A+). Die deskriptive Analyse aller Daten sprach für beste Ergebnisse für das motorische Lernen in der Bedingung V-/A-, aber die Unterschiede zwischen den Bedingungen waren nicht signifikant. Die Interaktion zwischen Valenz und Arousal emotionaler Töne scheint demnach motorische Enkodierungsprozesse zu modulieren, jedoch müssen zukünftige Studien mit unterschiedlichen emotionalen Stimuli die Annahme weiter untersuchen, dass negative Stimuli mit niedrigem Arousal während der Enkodierung einen fördernden Effekt auf das motorische Kurzzeitgedächtnis haben. Experiment 2: Die Absicht des zweiten Experimentes war es, die Auswirkungen emotionaler Interferenzen auf die Konsolidierung beim Sequenzlernen zu untersuchen. Sechs Gruppen von Probanden trainierten zuerst in getrennten Sitzungen eine SRTT-Aufgabe (serial reaction time task). Um die Konsolidierung der neu erlernten Fertigkeit zu modulieren, wurden die Probanden nach dem Training einer von drei unterschiedlichen Klassen emotionaler Stimuli (positiv, negativ oder neutral) ausgesetzt. Diese bestanden aus einem Set emotionaler Bilder, die mit emotional kongruenten Musikstücken oder neutralen Klängen kombiniert waren. Bei den Probandengruppen wurde die emotionale Interferenz nach zwei unterschiedlichen Zeitintervallen realisiert, entweder direkt nach der Trainingssitzung oder sechs Stunden später. 72 Stunden nach der Trainingssitzung wurde jede Gruppe erneut mit der SRTT-Aufgabe getestet. Die Leistung in diesem Nachtest wurde mittels Reaktionszeit und Genauigkeit bei der Ausführung der Zielsequenz analysiert. Die emotionale Interferenz beeinflusste weder die Nachtestergebnisse für die Reaktionszeit noch die für die Genauigkeit. Allerdings konnte eine Steigerung der expliziten Sequenzerkennung durch erregende negative Stimuli festgestellt werden, wenn diese direkt nach der ersten Trainingseinheit (0h) dargeboten wurden. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass die Konsolidierung der expliziten Aspekte prozeduralen Lernens in einer stärkeren Wechselwirkung mit emotionalen Interferenzen stehen könnte als die der impliziten Aspekte. Die Konsolidierung unterschiedlicher Ebenen des Fertigkeitserwerbs könnte demnach von unterschiedlichen Mechanismen gesteuert werden. Da Performanz und explizites Sequenzerkennen nicht korrelierten, vermuten wir, dass implizite und explizite Modalitäten bei der Durchführung der SRTT-Aufgabe nicht komplementär sind. Experiment 3: Es sollte untersucht werden, ob es eine Präferenz der linken Gehirnhemisphäre bei der Kontrolle von Flexionsreaktionen auf positive Stimuli gibt und der rechten Hemisphäre bei der Kontrolle von Extensionsreaktionen auf negative Stimuli. Zu diesem Zweck sollten rechtshändige Probanden einen Joystick zu sich ziehen oder von sich weg drücken, nachdem sie einen positiven oder negativen Stimulus in ihrem linken oder rechten Gesichtsfeld gesehen hatten. Die Flexionsreaktionen waren bei positiven Stimuli schneller, Extensionsreaktion hingegen bei negativen Stimuli. Insgesamt war die Performanz am schnellsten, wenn die emotionalen Stimuli im linken Gesichtsfeld präsentiert wurden. Dieser Vorrang der rechten Gehirnhemisphäre war besonders deutlich für negative Stimuli, wohingegen die Reaktionszeiten auf positive Bilder keine hemisphärische Differenzierung zeigten. Wir konnten keine Interaktion zwischen Gesichtsfeld und Reaktionstyp belegen, auch fand sich keine Dreifachinteraktion zwischen Valenz, Gesichtsfeld und Reaktionstyp. In unserem experimentellen Kontext scheint die Interaktion zwischen Valenz und Gesichtsfeld stärker zu sein als die Interaktion zwischen Valenz und motorischem Verhalten. Auf Grund dieser Ergebnisse vermuten wir, dass unter gewissen Bedingungen eine Hierarchisierung der asymmetrischen Muster Vorrang hat, die möglicherweise andere vorhandene Asymmetrien maskieren könnte.
N2  - Background: There is extensive evidence that explicit memory, which involves conscious recall of encoded information, can be modulated by emotions; emotions may influence encoding, consolidation or retrieval of information. However, less is known about the modulatory effects of emotions on procedural processes like motor memory, which do not depend upon conscious recall and are instead demonstrated through changes in behaviour. Experiment 1: The goal of the first experiment was to examine the influence of emotions on motor learning. Four groups of subjects completed a motor learning task performing brisk isometric abductions with their thumb. While performing the motor task, the subjects heard emotional sounds varying in arousal and valence: (1) valence negative / arousal low (V-/A-), (2) valence negative / arousal high (V-/A+), (3) valence positive / arousal low (V+/A-), and (4) valence positive / arousal high (V+/A+). Descriptive analysis of the complete data set showed best performances for motor learning in the V-/A- condition, but the differences between the conditions did not reach significance. Results suggest that the interaction between valence and arousal may modulate motor encoding processes. Since limitations of the study cannot be ruled out, future studies with different emotional stimuli have to test the assumption that exposure to low arousing negative stimuli during encoding has a facilitating effect on short term motor memory. Experiment 2: The purpose of the second experiment was to investigate the effects of emotional interference on consolidation of sequential learning. In different sessions, 6 groups of subjects were initially trained on a serial reaction time task (SRTT). To modulate consolidation of the newly learned skill, subjects were exposed, after the training, to 1 of 3 (positive, negative or neutral) different classes of emotional stimuli which consisted of a set of emotional pictures combined with congruent emotional musical pieces or neutral sound. Emotional intervention for each subject group was done in 2 different time intervals (either directly after the training session, or 6 h later). After a 72 h post-training interval, each group was retested on the SRTT. Re-test performance was evaluated in terms of response times and accuracy during performance of the target sequence. Emotional intervention did not influence either response times or accuracy of re-testing SRTT task performance. However, explicit awareness of sequence knowledge was enhanced by arousing negative stimuli applied at 0 h after training. These findings suggest that consolidation of explicit aspects of procedural learning may be more responsive toward emotional interference than are implicit aspects. Consolidation of different domains of skill acquisition may be governed by different mechanisms. Since skill performance did not correlate with explicit awareness we suggest that implicit and explicit modes of SRTT performance are not complementary. Experiment 3: The aim of the third experiment was to analyze if the left hemisphere preferentially controls flexion responses towards positive stimuli, while the right hemisphere is specialized towards extensor responses to negative pictures. To this end, right-handed subjects had to pull or push a joystick subsequent to seeing a positive or a negative stimulus in their left or right hemifield. Flexion responses were faster for positive stimuli, while negative stimuli were associated with faster extensions responses. Overall, performance was fastest when emotional stimuli were presented to the left visual hemifield. This right hemisphere superiority was especially clear for negative stimuli, while reaction times towards positive pictures showed no hemispheric difference. We did not find any interaction between hemifield and response type. Neither was there a triple interaction between valence, hemifield and response type. In our experimental context the interaction between valence and hemifield seems to be stronger than the interaction between valence and motor behaviour. From these results we suppose that under certain conditions a hierarchy scaling of the asymmetry patterns prevails, which might mask any other existing asymmetries.
KW  - Motorisches Lernen
KW  - Gefühl
KW  - Motorisches Gedächtnis
KW  - Emotionen
KW  - Konsolidierung
KW  - Motor Memory
KW  - Emotion
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-64838
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zelman-Femiak, Monika
T1  - Single Particle Tracking ; Membrane Receptor Dynamics
T1  - Einzelpartikelverfolgung ; Dynamik der Membranrezeptoren
N2  - Single-molecule microscopy is one of the decisive methodologies that allows one to clarify cellular signaling in both spatial and temporal dimentions by tracking with nanometer precision the diffusion of individual microscopic particles coupled to relevant biological molecules. Trajectory analysis not only enables determination of the mechanisms that drive and constrain the particles motion but also to reveal crucial information about the molecule interaction, mobility, stoichiometry, all existing subpopulations and unique functions of particular molecules. Efficacy of this technique depends on two problematic issues the usage of the proper fluorophore and the type of biochemical attachment of the fluorophore to a biomolecule. The goal of this study was to evolve a highly specific labeling method suitable for single molecule tracking, internalization and trafficking studies that would attain a calculable 1:1 fluorophore-to-receptor stoichiometry. A covalent attachment of quantum dots to transmembrane receptors was successfully achieved with a techinque that amalgamates acyl carrier protein (ACP) system as a comparatively small linker and coenzyme A (CoA)-functionalized quantum dots. The necessity of optimization of the quantum dot usage for more precise calculation of the membrane protein stoichiometries in larger assemblies led to the further study in which methods maximizing the number of signals and the tracking times of diverse QD types were examined. Next, the optimized techniques were applied to analyze behavior of interleukin-5 β-common chain receptor (IL-5Rβc) receptors that are endogenously expressed at low level on living differentiated eosinophil-like HL-60 cells. Obtained data disclosed that perused receptors form stable and higher order oligomers. Additionally, the mobility analysis based on increased in number (>10%) uninterrupted 1000-step trajectories revealed two patterns of confined motion. Thereupon methods were developed that allow both, determination of stoichiometries of cell surface protein complexes and the acquisition of long trajectories for mobility analysis. Sequentially, the aforementioned methods were used to scrutinize on the mobility, internalization and recycling dynamics characterization of a G protein-coupled receptor (GPCRs), the parathyroid hormone receptor (PTHR1) and several bone morphogenetic proteins (BMPs), a member of the TGF-beta superfamily of receptors. These receptors are two important representatives of two varied membrane receptor classes. BMPs activate SMAD- and non-SMAD pathways and as members of the transforming growth factor β (TGF-β) superfamily are entailed in the regulation of proliferation, differentiation, chemotaxis, and apoptosis. For effective ligand induced and ligand independent signaling, two types of transmembrane serine/threonine kinases, BMP type I and type II receptors (BMPRI and BMPRII, respectively) are engaged. Apparently, the lateral mobility profiles of BMPRI and BMPRII receptors differ markedly, which determinate specificity of the signal. Non-SMAD signaling and subsequent osteoblastic differentiation of precursor cells particularly necessitate the confinement of the BMP type I receptor, resulting in the conclusion that receptor lateral mobility is a dominative mechanism to modulate SMAD versus non-SMAD signaling during differentiation. Confined motion was also predominantly observed in the studies devoted to, entailed in the regulation of calcium homeostasis and in bone remodeling, the parathyroid hormone receptor (PTHR1), in which stimulation with five peptide ligands, specific fragments of PTH: hPTH(1–34), hPTHrP(107–111)NH2; PTH(1–14); PTH(1–28) G1R19, bPTH(3–34), first four belonging to PTH agonist group and the last to the antagonist one, were tested in the wide concentration range on living COS-1 and AD293 cells. Next to the mobility, defining the internalization and recycling rates of the PTHR1 receptor maintained in this investigation one of the crucial questions. Internalization, in general, allows to diminish the magnitude of the receptor-mediated G protein signals (desensitization), receptor resensitization via recycling, degradation (down-regulation), and coupling to other signaling pathways (e.g. MAP kinases). Determinants of the internalization process are one of the most addressed in recent studies as key factors for clearer understanding of the process and linking it with biological responses evoked by the signal transduction. The internalization of the PTH-receptor complex occurs via the clathrin-coated pit pathway involving β-arrestin2 and is initiated through the agonist occupancy of the PTHR1 leading to activation of adenylyl cyclase (via Gs), and phosphatidylinositol-specific phospholipase Cβ (via Gq). Taken together, this work embodies complex study of the interleukin-5 β-common chain receptor (IL-5Rβc) receptors, bone morphogenetic proteins (BMPs) and the parathyroid hormone receptor with the application of single-molecule microscopy with the newly attained ACP-quantum dot labeling method and standard techniques.
N2  - Die Einzelmolekül-Mikroskopie, das Verfolgen der Diffusion einzelner, mikroskopischer Partikel, welche an relevanten biologischen Molekülen gekoppelt sind, ist eine der entscheidenden Verfahren zur räumlichen und zeitlichen Quantifizierung der Zellsignalisierung und hat eine Genauigkeit im Nanometerbereich. Die so gewonnene Trajektorienanalyse ermöglicht nicht nur die Bestimmung der Mechanismen, die der Bewegung der Partikel zugrunde liegen, sondern liefert auch wichtige Informationen über die molekulare Wechselwirkungen, Bewegungsfreiheit und Stöchiometrie sowie über alle existierenden Subpopulationen und besondere Funktionen der einzelnen Moleküle. Die Wirksamkeit dieser Technik hängt von der Verwendung des geeigneten Flurophors und der Art seiner biochemischen Anhaftung ab. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines hochspezifischen Markierungsverfahrens, das zur Verwendung der Einzelmolekül-Mikroskopie für Studien im Bereich Endozytose geeignet ist und gleichzeitig eine Fluorophore-Rezeptor Stöchiometrie von 1:1 erreicht. Eine kovalente Anhaftung von Quantenpunkten an Membranrezeptoren wurde erfolgreich in einer Methode realisiert, die ACP-Systeme (Engl. Acyl-Carrier-Protein) mit Koenzym A (CoA-) funktionalisierten Quantenpunkten amalgamiert. Die notwendige Optimierung der Verwendung von Quantenpunkten mit dem Ziel einer genaueren Berechnung der Stöchiometrie von Membranproteinen sehr großer Anzahl führte zu weiteren Studien. In diesem Zusammenhang wurden Methoden zur Maximierung der Signalanzahl und Beobachtungszeiten diverser Quantenpunktentypen untersucht. Im nächsten Schritt wurden die optimierten Verfahren angewendet, um das Verhalten von IL-5Rßc (Engl. Interleukin-5 ß-common chain receptor) Rezeptoren, die endogen auf niedriger Stufe auf lebende differenzierte eosinophile-ähnlichen HL-60 Zellen existieren, zu analysieren. Die gewonnenen Daten haben gezeigt, dass die Rezeptoren sich in stabilen Oligomeren hoher Ordnung bilden, was zusätzlich mit den Ergebnissen der Analyse der Mobilität, die auf einer hohen Anzahl unterbrochener 1000-Schritt Trajektorien basiert, zwei abgegrenzte Bewegungsmuster ergab. Daraufhin wurden Methoden entwickelt, die eine Bestimmung der Stöchiometrie von Zelloberflächen-Proteinkomplexen und die Erfassung umfangreicher Trajektorien zur Bewegungsanalyse ermöglichen. Im Weiteren wurden die zuvor genannten Methoden zur genauen Überprüfung der Mobilität, Endozytose und der Charakterisierung der rückläufigen Dynamik der repräsentativen Rezeptoren von zwei verschiedenen Membranrezeptoren Klassen, des Parathormon-Rezeptors (Engl. the parathyroid hormone receptor), der zu der G-Protein-gekoppelter Rezeptor Gruppe (GPCRs) gehört und der Rezeptoren der knochenmorphogenetischen Proteine (BMPs) verwendet. BMPs aktivieren SMAD- und non-SMAD Signalkaskaden und als ein Bestandteil des TGF-β-Signalszstem sind sie in die Proliferation, die Differenyiation, die Chemotaxis und die Apoptose involviert. Zwei BMP Rezeptor Typen, BMP Typ I und BMP Typ II (BMPRI und BMPRII) sind nötig für die effektive Signalwirkung. Offenbar sind die Bewegungsmuster für BMPRI und BMPRII sehr unterschiedlich, was hier die Genauigkeit des Signals festlegt. Non-SMAD Kaskade und die nachfolgende Differenzierung von den Osteoblastenzellen benötigt das abgegrenzte Bewegungsmuster von BMPRI. Daraus folgert, dass die laterale Mobilität ein Hauptmechanismus in der SMAD gegen non-SMAD Signalwirkung während der Differenziation ist. Das abgegrenzte Bewegungsmuster war auch für den Parathormon Rezeptor (Engl. the parathyroid hormone receptor) (PTHR1), der in die Calcium Homeostase und den Knochenumbau involviert ist, in den Studien zu beobachten. In diesen Studien wurden fünf Peptide Ligande, spezifische Teile von dem PTH: hPTH(1–34), hPTHrP(107–111)NH2; PTH(1–14); PTH(1–28) G1R19, bPTH(3–34), von denen die ersten vier zu der Agonistengruppe und der Letzte zu der Antagonistengruppe gehören, in verschiedenen Konzentrationen mit lebenden COS-1 und AD293 Zellen verwendet. (oder aufgebracht) Eine der Hauptfragen war die Festlegung der Rate der PTHR1 Internalisierung und des Recycling in dieser Forschung. Im Allgemeinen reduziert Internalisierung die Stärke der Signale, die von den G Proteinen kommen und durch die Rezeptoren übermittelt (die Desensibilisierung) werden. Durch den Rücklauf werden die Rezeptoren wieder sensibilisiert, degradiert und können somit an anderen Signalkaskaden ankoppeln (zB. MAP-Kinase ). Die Determinanten der Internalisierung sind das Hauptthema in den aktuellen Studien, da sie der Schlüssel zum besseren Verständnis der Internalisierung und zu den nachfolgenden biologischen Antworten sind. Die Internalisierung von dem PTH Rezeptor verläuft entsprechend des Clathrin-coated Pit Weges mit der Teilnahme von β-arrestin2 und ist durch den Ligand eingeleitet, der zur Aktivierung von adenylyl cyclase (via Gs), und phosphatidylinositol-specific phospholipase Cβ (via Gq) führt. Zusammenfassend ist diese Arbeit unter Verwendung von Einzelmolekül-Mikroskopie mit der neuen ACP-Quantumpunktmethoden sowie standard Markierungsmethoden ein komplexes Studium über die IL-5Rßc Rezeptoren, die BMP Rezeptoren und den PTH Rezeptor.
KW  - Einzelmolekülmikroskopie
KW  - Membranrezeptor
KW  - Dynamik
KW  - Einzelpartikelverfolgung
KW  - Dynamik von Membranrezeptoren
KW  - Mikroskopie
KW  - Single Particle Tracking
KW  - Membrane Receptor Dynamics
KW  - Microscopy
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65420
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Zanucco, Emanuele
A1  - Götz, Rudolf
A1  - Potapenko, Tamara
A1  - Carraretto, Irene
A1  - Ceteci, Semra
A1  - Ceteci, Fatih
A1  - Seeger, Werner
A1  - Savai, Rajkumar
A1  - Rapp, Ulf R.
T1  - Expression of B-RAF V600E in Type II Pneumocytes Causes Abnormalities in Alveolar Formation, Airspace Enlargement and Tumor Formation in Mice
JF  - PLOS ONE
N2  - Growth factor induced signaling cascades are key regulatory elements in tissue development, maintenance and regeneration. Perturbations of these cascades have severe consequences, leading to developmental disorders and neoplastic diseases. As a major function in signal transduction, activating mutations in RAF family kinases are the cause of human tumorigenesis, where B-RAF V600E has been identified as the prevalent mutant. In order to address the oncogenic function of B-RAF V600E, we have generated transgenic mice expressing the activated oncogene specifically in lung alveolar epithelial type II cells. Constitutive expression of B-RAF V600E caused abnormalities in alveolar epithelium formation that led to airspace enlargements. These lung lesions showed signs of tissue remodeling and were often associated with chronic inflammation and low incidence of lung tumors. The inflammatory cell infiltration did not precede the formation of the lung lesions but was rather accompanied with late tumor development. These data support a model where the continuous regenerative process initiated by oncogenic B-RAF-driven alveolar disruption provides a tumor-promoting environment associated with chronic inflammation.
KW  - obstructive pulmonary-disease
KW  - lung-cancer
KW  - somatic mutations
KW  - epithelial-cells
KW  - mouse models
KW  - protein
KW  - kinase
KW  - inflammation
KW  - activation
KW  - pathway
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-137061
VL  - 6
IS  - 12
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zanucco, Emanuele
T1  - Role of oncogenic and wild type B-RAF in mouse lung tumor models
T1  - Untersuchungen zur Rolle der onkogenen und wildtypischen B-RAF Kinase in Lungentumormodellen der Maus
N2  - Von Wachstumsfaktoren regulierte Signalkaskaden sind Schlüsselelemente in der Gewebeentwicklung und Geweberegeneration. Eine Deregulation dieser Kaskaden führt zu Entwicklungsstörungen und neoplastischen Krankheiten. Für viele humane Krebsformen sind aktivierende Mutationen der Kinasen der RAF Familie verantwortlich. Das erste Projekt dieser Doktorarbeit fokussiert auf der Rolle des B-RAF V600E, welches als eine der am häufigsten vorkommenden Mutantionen in humanen Krebszellen identifiziert worden ist. Um die onkogene Funktion des B-RAF V600E zu untersuchen, haben wir transgene Mauslinien hergestellt, welche das aktivierte Onkogen spezifisch in alveolaren Lungenepithelzellen des Typ II exprimieren. Konstitutive Expression des B-RAF V600E führte zu einer abnormen alveolaren Epithelzellbildung und zu Emphysem-ähnlichen Läsionen. Diese Läsionen wiesen Zeichen einer Gewebsumstrukturierung auf, oft in Assoziation mit chronischer Inflammation und geringer Inzidenz von Lungentumoren. Die Infiltration der entzündlichen Zellen erfolgte erst nach der Entstehung von Emphysem-ähnlichen Läsionen und könnte zur späteren Tumorbildung beigetragen haben. Diese Ergebnisse unterstützen ein Modell, in welchem der kontinuierliche regenerative Prozess eine tumorfördernde Umgebung schafft. Dabei induziert die Aktivität des onkogenen B-RAF eine alveolare Störung, welche ursächlich verantwortlich ist für den kontinuierlichen regenerativen Prozess. Das zweite Projekt fokussiert auf die Rolle von endogenem (wildtypischen) B-RAF in einem durch onkogenes C-RAF induzierten Maus Lungentumormodell. Für unsere Untersuchungen haben wir eine Mauslinie geschaffen, in welcher B-RAF in den C-RAF Lungentumoren konditionell eliminiert werden kann. Eine konditionelle Eliminierung des B-RAF hat die Entstehung von Lungentumoren nicht blockiert, aber zu reduziertem Tumorwachstum geführt. Dieses reduzierte Tumorwachstum konnte auf eine reduzierte Zellproliferation zurückgeführt werden. Außerdem konnten wir durch die B-RAF Elimination eine Reduktion der Intensität der mitogenen Signalkaskade beobachten. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das onkogene Potential von C-RAF in vivo unabhängig von B-RAF ist und eine Kooperation von B-RAF und C-RAF jedoch für die vollständige Aktivierung der mitogenen Signalkaskade wichtig ist.
N2  - Growth factor induced signaling cascades are key regulatory elements in tissue development, maintenance and regeneration. Deregulation of the cascades has severe consequences, leading to developmental disorders and neoplastic diseases. As a major function in signal transduction, activating mutations in RAF family kinases are the cause of many human cancers. In the first project described in this thesis we focused on B-RAF V600E that has been identified as the most prevalent B-RAF mutant in human cancer. In order to address the oncogenic function of B-RAF V600E, we have generated transgenic mice expressing the activated oncogene specifically in lung alveolar epithelial type II cells. Constitutive expression of B-RAF V600E caused abnormalities in alveolar epithelium formation that led to airspace enlargements. These lung lesions showed signs of tissue remodeling and were often associated with chronic inflammation and low incidence of lung tumors. Inflammatory cell infiltration did not precede the formation of emphysema-like lesions but was rather accompanied with late tumor development. These data support a model where the continuous regenerative process initiated by oncogenic B-RAF-driven alveolar disruption provides a tumor-promoting environment associated with chronic inflammation. In the second project we focused on wild type B-RAF and its role in an oncogenic-C-RAF driven mouse lung tumor model. Toward this aim we have generated compound mice in which we could conditionally deplete B-RAF in oncogenic-C-RAF driven lung tumors. Conditional elimination of B-RAF did not block lung tumor formation however led to reduced tumor growth. The diminished tumor growth was not caused by increased cell death instead was a consequence of reduced cell proliferation. Moreover, B-RAF ablation caused a reduction in the amplitude of the mitogenic signalling cascade. These data indicate that in vivo B-RAF is dispensable for the oncogenic potential of active C-RAF; however it cooperates with oncogenic C-RAF in the activation of the mitogenic cascade.
KW  - Lungenkrebs
KW  - Biochemie
KW  - Maus
KW  - Lung cancer
KW  - RAF
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69603
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zamani Pedram, Masoud
T1  - Source, facies, and sedimentary environments of the Middle to Upper Jurassic strata in the Kerman and Tabas areas, east-central Iran
T1  - Herkunft, Fazies und Ablagerungsmilieu des mittleren bis oberen Jura der Kerman- und Tabas-Regionen, östlicher Zentraliran
N2  - The present study concerned mainly on the source, facies, and sedimentary environments of the Middle to Upper Jurassic strata in the Kerman and Tabas areas, east-central Iran. The composition of sandstones, and heavy mineral analysis point to pre-existing sedimentary, low, middle to upper rank metamorphic, and plutonic rocks of the Kalmard, Posht-e-Badam, Bayazeh, and Zarand-Kerman areas as the source rocks. According to the diagram of WELTJE et al. (1998), most samples from the Middle-Upper Jurassic rocks suggest a moderate to high elevation of the source area, and indicate a semi-arid and mediterranean to sub-humid climate. In the Qt-F-L ternary diagrams of DICKINSON et al. (1983), most point counting data from the Lower Siliciclastic Member and the top of the Hojedk Formation plot in the recycled orogen (Quartzose recycled) area of the diagram. The sandstones in this area can be interpreted as being derived from the Mid-Cimmerian Movements. Sixteen different types of siliciclastic-carbonate, and evaporatic sedimentary environments have been recognized. Thirty-nine macroinvertebrate taxa have been identified. Ten ichnotaxa have been taxonomically described from the Middle to Upper Jurassic rocks. Quite likely, before rotation of CEIM which were associated with counterclockwise block-rotation, equivalent rocks of the Bidou Formation occurred along the tectonic zone between the Yazd and the Tabas blocks (probably during the Middle Jurassic to Lower Cretaceous). However, from the Cretaceous onwards, most of the Bidou Formation has been removed by a combination of strike-slip and reverse movements of the Kashmar-Kerman tectonic zone. Roughly, these block-rotation movements occurred after the Cretaceous. During the Middle to Upper Jurassic, the tectonic activities were vertical movements producing the sedimentary pattern in the CEIM.
N2  - Die Arbeit behandelt die Herkunft, Fazies und das Ablagerungsmilieu des mittleren bis oberen Jura der Kerman- und Tabas-Regionen, östlicher Zentraliran.
KW  - Kerman <Region>
KW  - Zentraliran
KW  - Jura <Geologie>
KW  - Sedimentologie
KW  - Tabas
KW  - Fazies
KW  - facies
KW  - sedimentary environment
KW  - Iran
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-56758
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Yin, Jun
A1  - Brocher, Jan
A1  - Fischer, Utz
A1  - Winkler, Christoph
T1  - Mutant Prpf31 causes pre-mRNA splicing defects and rod photoreceptor cell degeneration in a zebrafish model for Retinitis pigmentosa
JF  - Molecular neurodegeneration
N2  - Background: 
Retinitis pigmentosa (RP) is an inherited eye disease characterized by the progressive degeneration of rod photoreceptor cells. Mutations in pre-mRNA splicing factors including PRPF31 have been identified as cause for RP, raising the question how mutations in general factors lead to tissue specific defects. 

Results: 
We have recently shown that the zebrafish serves as an excellent model allowing the recapitulation of key events of RP. Here we use this model to investigate two pathogenic mutations in PRPF31, SP117 and AD5, causing the autosomal dominant form of RP. We show that SP117 leads to an unstable protein that is mislocalized to the rod cytoplasm. Importantly, its overexpression does not result in photoreceptor degeneration suggesting haploinsufficiency as the underlying cause in human RP patients carrying SP117. In contrast, overexpression of AD5 results in embryonic lethality, which can be rescued by wild-type Prpf31. Transgenic retina-specific expression of AD5 reveals that stable AD5 protein is initially localized in the nucleus but later found in the cytoplasm concurrent with progressing rod outer segment degeneration and apoptosis. Importantly, we show for the first time in vivo that retinal transcripts are wrongly spliced in adult transgenic retinas expressing AD5 and exhibiting increased apoptosis in rod photoreceptors.

Conclusion: 
Our data suggest that distinct mutations in Prpf31 can lead to photoreceptor degeneration through different mechanisms, by haploinsufficiency or dominant-negative effects. Analyzing the AD5 effects in our animal model in vivo, our data imply that aberrant splicing of distinct retinal transcripts contributes to the observed retina defects.
KW  - Factor gene PRPF31
KW  - TRI-SNRNP
KW  - Transgenic zebrafish
KW  - Homebox gene
KW  - Chinese family
KW  - Mutations
KW  - RP11
KW  - Expression
KW  - Disease
KW  - Protein
KW  - Retinitis pigmentosa (RP)
KW  - PRPF31
KW  - AD5 mutation
KW  - SP117 mutation
KW  - haploinsufficiency
KW  - dominant-negative
KW  - rod degeneration
KW  - apoptosis
KW  - splicing defect
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-141090
VL  - 6
IS  - 56
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Yilmaz, Ali
A1  - Rösch, Sabine
A1  - Klingel, Karin
A1  - Kandolf, Reinhard
A1  - Helluy, Xavier
A1  - Hiller, Karl-Heinz
A1  - Jakob, Peter M
A1  - Sechtem, Udo
T1  - Molecular magnetic resonance imaging (MRI) of inflamed myocardium using ferucarbotran in patients with acute myocardial infarction
JF  - Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance
N2  - Introduction:
Superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPIO)-based
molecular imaging agents targeting macrophages have
been developed and successfully applied in animal models
of myocardial infarction.
KW  - Acute Myocardial Infarction
KW  - Cardiovascular Magnetic Resonance
KW  - Iron Oxide Nanoparticle
KW  - Superparamagnetic Iron Oxide
KW  - Infarct Zone
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-140991
VL  - 13
IS  - Suppl. 1
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wolter, Steve
A1  - Endesfelder, Ulrike
A1  - Linde, Sebastian van de
A1  - Heilemann, Mike
A1  - Sauer, Markus
T1  - Measuring localization performance of super-resolution algorithms on very active samples
JF  - Optics Express
N2  - Super-resolution fluorescence imaging based on  inglemolecule localization relies critically on the availability of efficient processing algorithms to distinguish, identify, and localize emissions of single fluorophores. In multiple current applications, such as threedimensional, time-resolved or cluster imaging, high densities of fluorophore emissions are common. Here, we provide an analytic tool to test the performance and quality of localization microscopy algorithms and demonstrate that common algorithms encounter difficulties for samples with high fluorophore density. We demonstrate that, for typical single-molecule localization microscopy methods such as dSTORM and the commonly used rapidSTORM scheme, computational precision limits the acceptable density of concurrently active fluorophores to 0.6 per square micrometer and that the number of successfully localized fluorophores per frame is limited to 0.2 per square micrometer.
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85936
ER  -