TY - THES A1 - Kannapin, Felix T1 - Untersuchungen zur Bedeutung des neurotrophen Faktors GDNF für die Interaktion zwischen enterischen Gliazellen und Enterozyten für die Regulation der Darmbarriere T1 - Studies on the importance of the neurotrophic factor GDNF for the interaction between enteric glial cells and enterocytes for the regulation of the intestinal barrier N2 - In der vorliegenden Dissertation wurde das Zusammenspiel von enterischen Gliazellen (EGC) und Darmepithelzellen (Caco-2) thematisiert, wobei der Fokus auf der Bedeu-tung des neurotrophen Faktors GDNF für die Interaktion zwischen den beiden genann-ten Zelltypen lag. Weiterhin wurde evaluiert, ob die Tyrosinkinase RET auch in Darme-pithelzellen für die GDNF-Signaltransduktion unter Ruhebedingungen und bei Entzün-dungen verantwortlich ist. Als Grundlage diente ein Ko-Kultur-Modell mit Caco-2 und EGC. Durch Permeabili-täts- und Widerstandsmessungen wurden die Auswirkungen von GDNF auf Zell-Monolayer ermittelt. Effekte auf die Barrieredifferenzierung wurden anhand subkon-fluenter Zell-Monolayer charakterisiert, wohingegen die Auswirkungen auf Entzün-dungsstimuli an konfluenten Zellen untersucht wurden. Veränderungen von Junktions-proteinen wurden mit Immunfluoreszenzfärbungen und Western-Blot-Analysen aufge-zeigt. Abschließend erfolgte eine Analyse humaner Gewebeproben von Patienten mit und ohne chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) in Bezug auf deren GDNF-Expression. Die verwendeten intestinalen Epithelzellen exprimieren die GDNF-Rezeptoren GFRα1, GFRα2, GFRα3 und RET. Nach Etablierung des Kultursystems zeigten Permeabilitäts-messungen, Messungen des Epithelwiderstandes sowie Immunfluoreszenz-Färbungen, dass die Differenzierung der Darmepithelzellen in der Ko-Kultur mit EGC durch GDNF vermittelt wird. Zudem war eine GDNF-abhängige, barrierestabilisierende Wirkung in einem Inflammationsmodell zu beobachten. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass GDNF-Effekte auf Enterozyten auch im Darmepithel über die RET-Tyrosinkinase mit nachfolgender Hemmung des p38-MAPK-Signalwegs bedingt werden. Eine Stimulation der EGC mit Zytokinen bestätigte eine Hochregulation der GDNF-Expression und Sek-retion. In humanen Proben war intestinales GDNF bei schwerer Entzündung reduziert. Zusammenfassend wurde erstmalig der Nachweis erbracht, dass von EGC sezerniertes GDNF die Differenzierung der Barriere in Darmepithelzellen induziert und diese gegen einen Zytokin-vermittelten Zusammenbruch schützt. Dies wird über eine RET-abhängige Regulation der p38-MAPK vermittelt. Die Reduktion der GDNF-Konzentration in transmuralen Gewebeproben von Patienten mit CED trägt möglicher-weise zur Pathogenese der CED bei. N2 - The present thesis adresses the interaction of enteric glial cells (EGC) and intestinal epithelial cells (Caco-2), focusing on the importance of the neurotrophic factor GDNF for the interaction between the two cell types. Furthermore, it was evaluated whether the tyrosine kinase RET is also responsible for GDNF signal transduction in intestinal epithelial cells under resting conditions and during inflammation. A co-culture model with Caco-2 and EGC served as the base for further investigations. Permeability and resistance measurements were used to determine the effects of GDNF on cell monolayers. Effects on barrier differentiation were characterized using subconfluent cell monolayers, whereas effects on inflammatory stimuli were investigated in confluent cells. Changes in junctional proteins were revealed by immunofluorescence staining and Western blot analysis. Finally, human tissue samples from patients with and without chronic inflammatory bowel disease (IBD) were analyzed with regard to their GDNF expression. The intestinal epithelial cells used, express the GDNF receptors GFRα1, GFRα2, GFRα3 and RET. After establishment of the culture system, permeability measurements, epithelial resistance measurements and immunofluorescence staining showed that the differentiation of intestinal epithelial cells in co-culture with EGC is mediated by GDNF. Additionally, a GDNF-dependent, barrier-stabilizing effect was observed in an inflammation model. Furthermore, it was shown that GDNF effects on enterocytes are also caused in the intestinal epithelium via RET tyrosine kinase with subsequent inhibition of the p38 MAPK signaling pathway. Stimulation of EGC with cytokines confirmed an upregulation of GDNF expression and secretion. In human samples, intestinal GDNF was reduced in severe inflammation. In summary, it was demonstrated for the first time that GDNF secreted by EGC induces barrier differentiation in intestinal epithelial cells and protects them against cytokine-mediated breakdown. This is mediated via RET-dependent regulation of p38 MAPK. The reduction of GDNF levels in transmural tissue samples from patients with IBD may contribute to the pathogenesis of IBD. KW - Crohn-Krankheit KW - GDNF KW - Neurotrophe Faktoren KW - CED Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-344719 ER - TY - THES A1 - Gößler, Ulrich T1 - Regulation der Capsaicin-Sensitivität von murinen Spinalganglienzellen durch neurotrophe Faktoren T1 - Regulation of Capsaicin-Sensitivity in murine dorsal root ganglia by neurotrophic factors N2 - In der vorliegenden Arbeit konnte anhand von Zellkulturen von Spinalganglienzellen herausgearbeitet werden, dass die Regulation der Capsaicin-Sensitivität in der Maus von vielen Faktoren abhängig ist: Es ließ sich ein komplexes System der Regulation von Capsaicin-induziertem Cobalt-Uptake als Surrogat-Marker für nozizeptive Neurone herausarbeiten: Zum einen konnte gezeigt werden, dass NGF dosisabhängig Einfluss auf die peptiderge Neuronenpopulation nimmt und über den niederaffinen NGF-Rezeptor p75NTR Capsaicin-Empfindlichkeit, CGRP-Expression und VR1-Expression reguliert. Dieser Rezeptor hat dabei keine Bedeutung für den konstitutiven Cobalt-Uptake, jedoch für die Aufrechterhaltung des Cobalt-Uptakes in der Zellkultur. Zum anderen konnte gezeigt werden, dass GDNF dosisabhängig den Anteil der Neurone mit Capsaicin-induziertem Cobalt-Uptake reguliert und dosisabhängig parallel in zwei Gruppen von Spinalganglienzellen den Cobalt-Uptake induziert: einerseits über den GDNF-Rezeptor GFRa2 und die Rezeptortyrosinkinase c-RET in der IB4-Population, andererseits über GFRa1 und SRC-Kinasen in der GFRa1-Population. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Spinalganglienzellen die Sensibilität gegenüber noxischen Reizen selbständig komplex regulieren und damit auf äußere Einflüsse reagieren können. Möglicherweise ergeben sich in Zukunft neue Ansatzpunkte der Therapie dadurch, dass die Neurone direkt beeinflusst werden können. N2 - NGF is required for the survival of nociceptive sensory neurons during development and it continues to regulate the phenotype of nociceptors in the adult. Here we asked whether the NGF-mediated modulation of capsaicin-sensitivity, CGRP- and VR1-expression depends on the presence of the low affinity neurotrophin receptor p75 (p75NTR). DRG-neurons of adult Balb/C mice or mice lacking p75NTR were cultured in the presence or absence of NGF (50 ng/ml) for 6 hours or 6 days. Sensitivity to capsaicin (1µM) was assessed histochemically by the method of cobalt uptake. Six hours after dissociation there was no difference of the mean (±SEM) percentage of capsaicin induced cobalt uptake, CGRP- and VR1-expression in wildtype mice or mice lacking p75NTR. When neurons of wildtype mice were cultured for 6 days in the absence of NGF, cobalt uptake, CGRP- and VR1-expreeion decreased significantly to 12 ± 1 %. This decline of capsaicin sensitivity could dose-dependently been prevented by NGF, but the normalisation was absent when function blocking antibodies against p75NTR were added. Likewise animals lacking p75NTR showed the same decline of cobalt uptake, CGRP- and VR1expression as wildtype mice, but addition of NGF failed to rescue capsaicin-sensitivity. We conclude that p75NTR is not important for the development and maintenance of constitutive capsaicin-sensitivity, CGRP- and VR1-expression in adult mice, but is required for the NGF-mediated rescue of capsaicin sensitivity, CGRP- and VR1expression in cell culture. KW - Capsaicin KW - Neurotrophe Faktoren KW - Capsaicin KW - Neurotrophic Factors Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-8500 ER - TY - THES A1 - Höhlriegel, Nicole T1 - Der Einfluss von neurotrophen Faktoren auf das biologische Verhalten von Medulloblastomen T1 - Influence of neurothrophic factors on the biological behavior of medulloblastomas N2 - In der vorliegenden Arbeit wurde das biologische Verhalten von Medulloblastomen unter dem Einfluss neurotropher Faktoren untersucht. Diese verwendeten Neurotrophine wirken innerhalb der untersuchten Medulloblastom-Zellinien und –Primärkulturen in unterschiedlicher Weise auf Proliferation, Migration und das Invasionsverhalten der Tumorzellen. Dies geschieht in Abhängigkeit der exprimierten Neurotrophin-Tyrosinkinase-Rezeptoren auf der Zelloberfläche. Der brain-derived neurotrophic factor (BDNF) konnte in den Zellinien MHH-Med 2 und MHH-Med 4 das Wachstumsverhalten hemmen. Desweiteren wurde die Apoptoserate der ZL 4 unter BDNF-Behandlung gesteigert. Die Wirkung dieses neurotrophen Faktors wird über den Rezeptor Trk B vermittelt. Durch den Nachweis der aktivierten Form der MAP-Kinase unter BDNF-Stimulation, sowohl in der ZL MHH-Med 4 und auch in MEB-Med 8S zeigt, dass BDNF in Medulloblastomen ebenfalls über Trk B wirkt. Im Gegensatz zu BDNF, welcher die Zellmotilität nicht beeinflusste, konnte das neurotrophin-3 (NT-3) das Wanderungsverhalten der ZL 4 hemmen. Dieser Effekt ließ sich durch Zugabe des blockierenden Antikörpers gegen NT-3 wieder aufheben. Die für die Vermittlung des Effektes notwendige Rezeptortyrosinkinase Trk C konnte auf der Oberfläche dieser Zellinie nachgewiesen werden. Über den Nachweis der phosphorylierten Form der MAP-Kinase nach NT-3-Stimulation wurde auch hier die Wirkvermittlung über den zugehörigen Rezeptor bestätigt. Somit konnte gezeigt werden, dass die neurotrophen Faktoren in Abhängigkeit der zugehörigen Rezeptor-Tyrosinkinasen unterschiedlichste physiologische Zellreaktionen bewirken. Durch den inkonstanten Rezeptorbesatz der untersuchten ZL und auch die gegenseitige Beeinflussung der verschiedenen Aktivitätszustände der jeweiligen Rezeptoranteile ebenso wie durch die Hinweise auf autokrine Loops durch die Medulloblastomzellen kann eine einfache Faktor-Wirkung-Beziehung nicht aufgestellt werden und bleibt somit Bestandteil weiterer Untersuchungen. N2 - In the presented study the biological behavior of medulloblastomas induced by different neurotrophic factors was examined. The investigated neurotrophins hat different effects on proliferation, migration and invasion of three medulloblastoma cell lines and primary tumor cells. The effects were depending on the presence of specific neurotrophine-thyrosin-kinase receptors expressed on the particular cell surface. The brain derived neurotrophic factor (BDNF) was able to inhibit growth of MHH-Med 2 and MHH-Med 4 cells, whereas apoptosis rate in MHH-Med 4 cells was increased by BDNF. The effect of this neurotrophic factor is mediated by the receptor Trk B. The detection of the activated form of MAP kinase following BDNF stimulation of MHH-Med 4 cells as well as MEB-Med S8 cells, showed the impact of BDNF on the receptor Trk B. In contrast to BDNF, neurotrophin-3 (NT-3) was able to inhibit the migration of MHH-Med 4 cells. This effect could be called off by addition of blocking antibodies against NT-3. The tyrosine kinase receptor Trk C, that is responsible for mediating this migration effect, was found on the surface of MHH-Med 4 cells. The detection of phosphorylated MAP kinase in MHH-Med 4 cells, following NT-3 stimulation, confirmed the interaction of NT-3 with Trk C. It could be shown, that physiological cell reactions were depending on presence of appropriate receptor tyrosine kinases. But the investigated cell lines exhibited an inconsistent appearance of receptors. For this purpose and because of possible interactions of different activated states of receptor domains and evidences of autocrin loops caused by the medulloblastoma cells, we were not able to determine a simple factor-action relationship. The investigation of the complex molecular mechanisms will be the aim of further studies. KW - Medulloblastome KW - Neurotrophe Faktoren KW - BDNF KW - NT-3 KW - Rezeptor Tyrosin Kinase KW - medulloblastoma KW - neurotrophic factor KW - BDNF KW - NT-3 KW - receptor tyrosine kinase Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-7838 ER -