TY  - JOUR
A1  - Winkelbeiner, Nicola
A1  - Wandt, Viktoria K.
A1  - Ebert, Franziska
A1  - Lossow, Kristina
A1  - Bankoglu, Ezgi E.
A1  - Martin, Maximilian
A1  - Mangerich, Aswin
A1  - Stopper, Helga
A1  - Bornhorst, Julia
A1  - Kipp, Anna P.
A1  - Schwerdtle, Tanja
T1  - A multi-endpoint approach to base excision repair incision activity augmented by PARylation and DNA damage levels in mice: impact of sex and age
JF  - International Journal of Molecular Sciences
N2  - Investigation of processes that contribute to the maintenance of genomic stability is one crucial factor in the attempt to understand mechanisms that facilitate ageing. The DNA damage response (DDR) and DNA repair mechanisms are crucial to safeguard the integrity of DNA and to prevent accumulation of persistent DNA damage. Among them, base excision repair (BER) plays a decisive role. BER is the major repair pathway for small oxidative base modifications and apurinic/apyrimidinic (AP) sites. We established a highly sensitive non-radioactive assay to measure BER incision activity in murine liver samples. Incision activity can be assessed towards the three DNA lesions 8-oxo-2'-deoxyguanosine (8-oxodG), 5-hydroxy-2'-deoxyuracil (5-OHdU), and an AP site analogue. We applied the established assay to murine livers of adult and old mice of both sexes. Furthermore, poly(ADP-ribosyl)ation (PARylation) was assessed, which is an important determinant in DDR and BER. Additionally, DNA damage levels were measured to examine the overall damage levels. No impact of ageing on the investigated endpoints in liver tissue were found. However, animal sex seems to be a significant impact factor, as evident by sex-dependent alterations in all endpoints investigated. Moreover, our results revealed interrelationships between the investigated endpoints indicative for the synergetic mode of action of the cellular DNA integrity maintaining machinery.
KW  - maintenance of genomic integrity
KW  - ageing
KW  - sex
KW  - DNA damage
KW  - base excision repair (incision activity)
KW  - DNA damage response
KW  - poly(ADP-ribosyl)ation
KW  - liver
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-285706
SN  - 1422-0067
VL  - 21
IS  - 18
ER  - 
TY  - THES
A1  - Vogelsang, Carsten
T1  - Optimierung der bolusgetriggerten Spiral-Computertomographie der Leber und Vergleich zum empirischen Bolustiming
T1  - Optimization of automatic bolus tracking for timing of the arterial phase of helical liver CT
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurde eine Eignung des Bolus Tracking beim 4-Phasen Spiral CT insbesondere zur Ermittlung einer optimalen Frühphase des hepatobiliären Systems nachgewiesen. Die optimale Frühphase wurde definiert bei 20%-30% Leberenhancement im Vergleich zur portalvenösen Phase. 250 Untersuchungen des Abdomens wurden an einem Spiral CT mit identischem Tischvorschub und Schichtdicke durchgeführt, wobei 200 Patienten mit Bolus Tracking und 50 Patienten mit Standardverfahren untersucht wurden. Die Startverzögerung der Frühphase beim Standardverfahren betrug 25 Sekunden und bei allen 250 Untersuchungen wurde für die portalvenöse Phase ein Delay von 60 Sekunden nach Start der arteriellen Phase gewählt. Zu Beginn der Studie wurden 150 Untersuchungen mit Bolus Tracking untersucht, dabei wurden die Patienten randomisiert auf 6 verschiedene Protokolle mit Schwellenwerten von 50 HE, 75 HE und 100 HE bei Startverzögerungen von 5 und 10 Sekunden aufgeteilt. Es ergab sich ein signifikanter Vorteil für das Protokoll mit einem Schwellenwert von 75 HE und 10 Sekunden Startverzögerung. Weitere 50 Untersuchungen bei einem Schwellenwert von 75 HE und einer Startverzögerung von 10 Sekunden wurden mit 50 Patienten mit Standardverfahren verglichen. Hier zeigte sich kein signifikanter Unterschied Bolus Tracking versus Standardverfahren bei jedoch einem tendenziellen Vorteil des Bolus Tracking.
N2  - The aim of this study was to optimize bolus tracking for timing of the arterial phase of biphasic helical liver CT and to compare optimized bolus tracking to a standard delay. One hundred fifty patients were examined with six protocols: 5-or 10-s delay after triggering at a threshold of 50 or 75 or 100 HU enhancement in the aorta at the origin of the celiac arteries after injection of 120 ml contrast material at 3 ml/s. Optimal arterial enhancement was defined as 20-30% of the hepatic enhancement in portal venous phase. Another 50 patients were examined with the optimized protocol and compared to 50 gender- and age-matched patients who underwent a 25-s standard delay. A 10-s delay after the 75-HU threshold resulted in the most patients with an optimal arterial phase (p< 0,01). Thirty-one of 75 patients examined with this protocol showed optimal early liver enhancement. Bolus tracking compared with standard delay revealed only a trend for a difference (p=0,07). The outcome of automatic bolus tracking differs depending on the protocol used;however, optimal arterial phase imaging was seen in only 41% of patients, indicating only a trend for superior timing compared with a standard delay.
KW  - Spiral-Computertomographie
KW  - Leber
KW  - Bolustriggerung
KW  - Frühphase
KW  - Computed tomography
KW  - liver
KW  - contrast media
KW  - bolus tracking
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-18527
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sieber, Maximilian
T1  - Evaluation of 1H-NMR and GC/MS-based metabonomics for the assessment of liver and kidney toxicity
T1  - Bewertung von 1H-NMR und GC/MS-Metabonomics zur Erkennung von Leber- und Nierentoxizität
N2  - For the assessment of metabonomics techniques for the early, non-invasive detection of toxicity, the nephrotoxins gentamicin (s.c. administration of 0, 60 and 120 mg/kg bw 2x daily for 8 days), ochratoxin A (p.o. administration of 0, 21, 70 and 210 µg/kg bw 5 days/week for 90 days) and aristolochic acid (p.o. administration of 0, 0.1, 1.0 and 10 mg/kg bw for 12 days) were administered to rats and urine samples were analyzed with 1H-NMR and GC/MS. Urine samples from the InnoMed PredTox project were analyzed as well, thereby focusing on 1H-NMR analysis and bile duct necrosis as histopathological endpoint. 1H-NMR analysis used water supression with the following protocol: 1 M phosphate buffer, D2O as shift lock reagent, D4-trimethylsilyl­propionic acid as chemical shift reference, noesygppr1d pulse sequence (Bruker). For multivariate data analysis, spectral intensity was binned into 0.04 ppm wide bins. GC/MS analysis of urine was carried out after protein precipitation with methanol, drying, derivatization with methoxyamine hydrochloride in pyridine and with methyl(trimethylsilyl)­trifluoroacetamide on a DB5-MS column using EI ionization. The chromatograms were prepared for multivariate data analysis using the R-program based peak picking and alignment software XCMS version 2.4.0. Principal component analysis (PCA) to detect and visualize time-point and dose-dependent differences between treated animals and controls and orthogonal projection to latent structures discriminant analysis (OPLS-DA) for identification of potential molecular markers of toxicity was carried out using SIMCA P+ 11.5 1H-NMR-based markers were identified and quantified with the Chenomx NMR Suite, GC/MS based markers were identified using the NIST Mass Spectral Database and by co-elution with authentic reference standards. PCA of urinary metabolite profiles was able to differentiate treated animals from controls at the same time as histopathology. An advantage over classical clinical chemistry parameters regarding sensitivity could be observed in some cases. Metabonomic analysis with GC/MS and 1H-NMR revealed alterations in the urinary profile of treated animals 1 day after start of treatment with gentamicin, correlating with changes in clinical chemistry parameters and histopathology. Decreased urinary excretion of citrate, 2-oxoglutarate, hippurate, trigonelline and 3-indoxylsulfate increased excretion of 5-oxoproline, lactate, alanine and glucose were observed. Ochratoxin A treatment caused decreased excretion of citrate, 2-oxoglutarate and hippurate and and increased excretion of glucose, myo-inositol, N,N-dimethylglycine, glycine, alanine and lactate as early as 2 weeks after start of treatment with 210µg OTA/kg bw, correlating with changes in clinical chemistry parameters and histopathology. Integration of histopathology scores increased confidence in the molecular markers discovered. Aristolochic acid treatment resulted in decreased urinary excretion of citrate, 2-oxoglutarate, hippurate and creatinine as well as increased excretion of 5-oxoproline, N,N-dimethylglycine, pseudouridine and uric acid. No alterations in clinical chemistry parameters or histopathology were noted.Decreased excretion of hippurate indicates alterations in the gut microflora, an effect that is expected as pharmacological action of the aminoglycoside antibiotic gentamicin and that can also be explained by the p.o. administration of xenobiotica. Decreased Krebs cycle intermediates (citrate and 2-oxoglutarate) and increased lactate is associated with altered energy metabolism. Increased pseudouridine excretion is associated with cell proliferation and was observed with aristolochic acid and ochratoxin A, for which proliferative processes were observed with histopathology. 5-oxoproline and N,N-dimethylglycine can be associated with oxidative stress. Glucose, a marker of renal damage in clinical chemistry, was observed for all three nephrotoxins studied. Single study analysis with PCA of GC/MS chromatograms and 1H-NMR spectra of urine from 3 studies conducted within the InnoMed PredTox project showing bile duct necrosis revealed alterations in urinary profiles with the onset of changes in clinical chemistry and histopathology. Alterations were mainly decreased Krebs cycle intermediates and changes in the aromatic gut flora metabolites, an effect that may result as a secondary effect from altered bile flow. In conclusion, metabonomics techniques are able to detect toxic lesions at the same time as histopathology and clinical chemistry. The metabolites found to be altered are common to most toxicities and are not organ-specific. A mechanistic link to the observed toxicity has to be established in order to avoid confounders such as body weight loss, pharmacological effects etc. For pattern recognition purposes, large databases are necessary.
N2  - Zur Bewertung von Metabonomics-Techniken zur frühen, nicht-invasiven Erkennung von Toxizität wurde Rattenurin nach wiederholter Gabe von Nephrotoxinen mit 1H-NMR und GC/MS analysiert. Untersucht wurden Gentamicin (s.c.-Gabe von 0, 60 und 120 mg/kg Körpergewicht (KG) 2x tägl. über 8 Tage), Ochratoxin A (p.o.-Gabe von 0, 21, 70 und 210 µg/kg KG 5xl wöchentlich für 90 Tage) und Aristolochiasäure (p.o.-Gabe von 0, 0.1, 1.0 und 10 mg/kg KG über 12 Tage). Proben von 16 Studien des InnoMed PredTox Projekts wurden mit 1H-NMR auf den histopathologischen Endpunkt Gallengangnekrose (BDN) untersucht. Folgende Parameter wurden zur 1H-NMR-Analyse mit Wasserunterdrückung verwendet: 1 M Phosphatpuffer, shift lock Reagenz D2O und Referenzierung der chemischen Verschiebung auf D4-Trimethylsilyl­propionsäure, noesygppr1d-Pulssequenz (Bruker). Zur multivariaten Datenanalyse wurden die Spektren in 0.04 ppm große „bins“ unterteilt. Zur GC/MS-Analyse wurden nach Proteinfällung mit Methanol die Urinproben getrocknet und mit Methoxyaminhydrochlorid in Pyridin und Methyl(trimethylsilyl)trifluoracetamid derivatisiert und auf einer DB5-MS -Säule getrennt. Die GC/MS-Chromatogramme wurden mit dem R-Programm-basierten XCMS-Softwarepaket Version 2.4.0 zur multivariaten Datenanalyse vorbereitet. Hauptkomponentenanalyse (PCA) zur Visualisierung von zeit- und dosisabhängigen Unterschieden zwischen Kontrollen und behandelten Tieren und „orthogonal projection to latent structures“-Diskriminantenanalyse (OPLS-DA) zur Identifizierung von Toxizitätsmarkern erfolgte mit SIMCA P+11.5 Die Chenomx-NMR-Suite wurde zur Identifizierung und Quantifizierung von 1H NMR-basierten Markern verwendet; GC/MS-basierte Marker wurden mit der „NIST Mass Spectral Database“ und durch Koelution mit Referenzstandards identifiziert. PCA unterschied Kontroll- von behandelten Tieren zum gleichen Zeitpunkt wie Histopathologie. Gegenüber klinisch-chemischen Parametern war Metabonomics in einigen Fällen empfindlicher. Gentamicin induzierte nach Tag 1 erniedrigte Ausscheidung von Citrat, 2-Oxoglutarat, Hippurat, Trigonellin und 3-Indoxylsulfat Urin, sowie erhöhte Ausscheidung von Lactat, Alanin, 5-Oxoprolin und Glucose, begleitet von geringfügigen Änderungen in klinisch-chemischen Parametern. Ochratoxin A verursachte nach zwei Wochen in einzelnen Tieren eine erniedrigte Ausscheidung von Citrat, 2-Oxoglutarat und Hippurat sowie eine erhöhte Ausscheidung von Glucose, myo-Inositol, N,N-Dimethylglycin, 5-Oxoprolin, Glycin, Alanin und Lactat, korrelierend mit Veränderungen in klinisch-chemischen Parametern und in der Histopathologie. Verwendung von Histopathologiedaten in multivariaten Modellen zur Markeridentifizierung erhöhte die Konfidenz der Marker. Aristolochiasäure induzierte eine erniedrigte Ausscheidung von Citrat, 2-Oxoglutarat, Hippurat und Creatinin und eine erhöhte Ausscheidung von 5-Oxoprolin, N,N-Dimethylglycin und Pseudouridin, ohne Veränderung der klinisch-chemischen Parameter oder der Histopathologie. Erniedrigte Ausscheidung von Hippurat weist auf eine veränderte Darmmikroflora hin; für das Aminoglykosid-Antibiotikum Gentamicin ist dies ein pharmakologischer Effekt, der für die perorale Gabe von Xenobiotica zu erwarten ist. Erniedrigte Ausscheidung von Citrat und 2-Oxoglutarat und erhöhte Ausscheidung von Lactat zeigt einen veränderten Energiestoffwechsel. Erhöhte Ausscheidung von Pseudouridin ist mit Zell­proliferation assoziiert und wurde nach Gabe der Kanzerogene Ochratoxin A und Aristolochiasäure beobachtet, bei denen proliferative Prozesse in der Histopathologie gefunden wurden. 5-Oxoprolin und N,N-Dimethyl­glycin deuten auf erhöhten oxidativen Stress hin. Erhöhte Glucose im Urin, ein Parameter zur Diagnose von Nierenschäden in der klinischen Chemie, wurde in allen drei Studien mit Nephrotoxinen beobachtet. GC/MS- und 1H-NMR-Daten von InnoMed-Studien mit Gallengang­nekrosen als histopathologischen Endpunkt zeigten Veränderung im Urin zeitgleich mit klinisch-chemischen Parametern und Histopathologie; hauptsächlich erniedrigte Ausscheidung von Citratzyklusintermediaten und Veränderungen bei Darmflora-assoziierten Metaboliten, – ein Effekt, der wahrscheinlich veränderten Gallenfluss zurückzuführen ist. Metabonomics ist prinzipiell zum gleichen Zeitpunkt wie klinisch-chemische Parameter und Histopathologie zur Erkennung von toxischen Veränderungen geeignet. Die veränderten Metaboliten sind jedoch zumeist nicht organspezifisch und können mit allgemeinen Toxizitätsmechanismen, wie oxidativem Stress oder Zellproliferation, in Verbindung gebracht werden. Für die Bewertung der Ergebnisse von Metabonomics-Studien ist ein mechanistisches Verständnis der Veränderungen im Urinprofil notwendig, um eine Trennung von toxischen Effekten und solchen, die auf pharmakologische Wirkung, Körpergewichtsverlust etc. zurückzuführen sind, zu erreichen. Für eine Vorhersage von toxischen Mechanismen aufgrund der Urinprofile ist eine größere Datengrundlage notwendig.
KW  - Toxikologie
KW  - Protonen-NMR-Spektroskopie
KW  - GC-MS
KW  - Multivariate Analyse
KW  - Niere
KW  - Leber
KW  - Metabonomics
KW  - Toxicology
KW  - Metabonomics
KW  - GC/MS
KW  - 1H-NMR-Spectroscopy
KW  - multivariate analysis
KW  - kidney
KW  - liver
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-43052
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schubert, Katrin
T1  - 31-P-Magnetresonanztomographie der menschlichen Leber
T1  - 31-P-MR-Spectroskopie of the Human Liver
N2  - Die 31-P-Magnetresonanz-Spektroskopie (31-P-MRS) ist eine nicht-invasive Methode, welche einen direkten Einblick in den Phospholipid-Haushalt der menschlichen Leber erlaubt. Mit der 31-P-MR-Spektroskopie wurden Spektren von 10 Patienten mit Leberzirrhose sowie von 13 gesunden Probanden in Kombination mit dem Lokalisationsverfahren 3D-CSI und dem Nachbearbeitungsprogramm SLOOP (Spectral Localization with Optimal Pointspread Funktion) gewonnen. Die Ergebnisse dieser Studie ergaben signifikante Unterschiede in den Absolutkonzentrationen der Phospholipide zwischen Patienten mit Leberzirrhose und lebergesunden Probanden.
N2  - Phosphorus-31 magnetic resonance spectroskopie (31-P-MRS) is a noninvasive technique that permits direct assessments of phospholipid metabolism of human liver. 31-P-MR spectroscopy was performed in 10 patients with cirrhosis and in 13 normal controls in combination with a 3D-CSI technique and the postprocessing program SLOOP (Spectral Localization with Optimal Pointspread Funktion). Results show a significant difference in absolute concentration of phospholipids in patients with cirrhosis and normal controls.
KW  - 31-P-Magnetresonanztomographie
KW  - Leber
KW  - Leberzirrhose
KW  - 3D-CSI
KW  - AMARES
KW  - SLOOP
KW  - Absolutkonzentrationen
KW  - 31-P-MR-Spectroskopie
KW  - liver
KW  - cirrhosis
KW  - 3D-CSI
KW  - AMARES
KW  - SLOOP
KW  - absolute metabolite concentrations
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-19613
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rau, Monika
A1  - Buggisch, Peter
A1  - Mauss, Stefan
A1  - Boeker, Klaus H. W.
A1  - Klinker, Hartwig
A1  - Müller, Tobias
A1  - Stoehr, Albrecht
A1  - Schattenberg, Jörn M.
A1  - Geier, Andreas
T1  - Prognostic impact of steatosis in the clinical course of chronic HCV infection-Results from the German Hepatitis C-Registry
JF  - PLoS ONE
N2  - Background
Liver steatosis is often observed in chronic HCV infection and associated to genotype or comorbidities. NAFLD is an important risk factor for end-stage liver disease. We aimed to analyse the course of NAFLD as a concomitant disease in a cohort of HCV patients.
Methods
The German Hepatitis C-Registry is a national multicenter real-world cohort. In the current analysis, 8789 HCV patients were included and separated based on the presence of steatosis on ultrasound and/or histology. Fibrosis progression was assessed by transient elastography (TE), ultrasound or non-invasive surrogate scores.
Results
At the time of study inclusion 12.3% (n = 962) of HCV patients presented with steatosis (+S) (higher rate in GT-3). Diabetes mellitus was more frequent in GT-1 patients. HCV patients without steatosis (-S) had a slightly higher rate of fibrosis progression (FP) over time (30.3%) in contrast to HCV patients +S (26%). This effect was mainly observed in GT-3 patients (34.4% vs. 20.6%). A larger decrease of ALT, AST and GGT from baseline to FU-1 (4–24 weeks after EOT) was found in HCV patients (without FP) +S compared to -S. HCV patients -S and with FP presented more often metabolic comorbidities with a significantly higher BMI (+0.58kg/m\(^{2}\)) compared to patients -S without FP. This was particularly pronounced in patients with abnormal ALT.
Conclusion
Clinically diagnosed steatosis in HCV patients does not seem to contribute to significant FP in this unique cohort. The low prevalence of steatosis could reflect a lower awareness of fatty liver in HCV patients, as patients -S and with FP presented more metabolic risk factors.
KW  - steatosis
KW  - HCV infection
KW  - liver
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-300549
VL  - 17
IS  - 6
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nanda, Indrajit
A1  - Steinlein, Claus
A1  - Haaf, Thomas
A1  - Buhl, Eva M.
A1  - Grimm, Domink G.
A1  - Friedman, Scott L.
A1  - Meurer, Steffen K.
A1  - Schröder, Sarah K.
A1  - Weiskirchen, Ralf
T1  - Genetic characterization of rat hepatic stellate cell line HSC-T6 for in vitro cell line authentication
JF  - Cells
N2  - Immortalized hepatic stellate cells (HSCs) established from mouse, rat, and humans are valuable in vitro models for the biomedical investigation of liver biology. These cell lines are homogenous, thereby providing consistent and reproducible results. They grow more robustly than primary HSCs and provide an unlimited supply of proteins or nucleic acids for biochemical studies. Moreover, they can overcome ethical concerns associated with the use of animal and human tissue and allow for fostering of the 3R principle of replacement, reduction, and refinement proposed in 1959 by William M. S. Russell and Rex L. Burch. Nevertheless, working with continuous cell lines also has some disadvantages. In particular, there are ample examples in which genetic drift and cell misidentification has led to invalid data. Therefore, many journals and granting agencies now recommend proper cell line authentication. We herein describe the genetic characterization of the rat HSC line HSC-T6, which was introduced as a new in vitro model for the study of retinoid metabolism. The consensus chromosome markers, outlined primarily through multicolor spectral karyotyping (SKY), demonstrate that apart from the large derivative chromosome 1 (RNO1), at least two additional chromosomes (RNO4 and RNO7) are found to be in three copies in all metaphases. Additionally, we have defined a short tandem repeat (STR) profile for HSC-T6, including 31 species-specific markers. The typical features of these cells have been further determined by electron microscopy, Western blotting, and Rhodamine-Phalloidin staining. Finally, we have analyzed the transcriptome of HSC-T6 cells by mRNA sequencing (mRNA-Seq) using next generation sequencing (NGS).
KW  - liver
KW  - extracellular matrix
KW  - hepatic stellate cell
KW  - myofibroblast
KW  - fibrosis
KW  - in vitro model
KW  - SKY analysis
KW  - phalloidin stain
KW  - next generation sequencing
KW  - STR profile
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-275178
SN  - 2073-4409
VL  - 11
IS  - 11
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Nanda, Indrajit
A1  - Schröder, Sarah K.
A1  - Steinlein, Claus
A1  - Haaf, Thomas
A1  - Buhl, Eva M.
A1  - Grimm, Domink G.
A1  - Weiskirchen, Ralf
T1  - Rat hepatic stellate cell line CFSC-2G: genetic markers and short tandem repeat profile useful for cell line authentication
JF  - Cells
N2  - Hepatic stellate cells (HSCs) are also known as lipocytes, fat-storing cells, perisinusoidal cells, or Ito cells. These liver-specific mesenchymal cells represent about 5% to 8% of all liver cells, playing a key role in maintaining the microenvironment of the hepatic sinusoid. Upon chronic liver injury or in primary culture, these cells become activated and transdifferentiate into a contractile phenotype, i.e., the myofibroblast, capable of producing and secreting large quantities of extracellular matrix compounds. Based on their central role in the initiation and progression of chronic liver diseases, cultured HSCs are valuable in vitro tools to study molecular and cellular aspects of liver diseases. However, the isolation of these cells requires special equipment, trained personnel, and in some cases needs approval from respective authorities. To overcome these limitations, several immortalized HSC lines were established. One of these cell lines is CFSC, which was originally established from cirrhotic rat livers induced by carbon tetrachloride. First introduced in 1991, this cell line and derivatives thereof (i.e., CFSC-2G, CFSC-3H, CFSC-5H, and CFSC-8B) are now used in many laboratories as an established in vitro HSC model. We here describe molecular features that are suitable for cell authentication. Importantly, chromosome banding and multicolor spectral karyotyping (SKY) analysis demonstrate that the CFSC-2G genome has accumulated extensive chromosome rearrangements and most chromosomes exist in multiple copies producing a pseudo-triploid karyotype. Furthermore, our study documents a defined short tandem repeat (STR) profile including 31 species-specific markers, and a list of genes expressed in CFSC-2G established by bulk mRNA next-generation sequencing (NGS).
KW  - liver
KW  - extracellular matrix
KW  - hepatic stellate cell
KW  - myofibroblast
KW  - fibrosis
KW  - stress fibers
KW  - spectral karyotyping
KW  - rhodamine–phalloidin stain
KW  - next-generation sequencing
KW  - STR profile
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-288067
SN  - 2073-4409
VL  - 11
IS  - 18
ER  - 
TY  - THES
A1  - Moro, Sabrina
T1  - Identification of target proteins of furan reactive metabolites in rat liver
T1  - Identifizierung von Zielproteinen reaktiver Furan-Metabolite in Rattenleber
N2  - 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...
N2  - Im Rahmen von Untersuchungen der U.S. Food and Drug Administration (FDA) wurde im Jahr 2004 bekannt, dass Furan in verschiedensten hitzebehandelten Lebensmitteln vorkommt. Durch Tierstudien des National Toxicology Programs (NTP) aus den 90er Jahren wusste man bereits, dass Furan hepatotoxische und leberkanzerogene Wirkungen in Nagern verursacht. In diesen Studien wurden nach chronischer Verabreichung von Furan an Ratten über einen Zeitraum von 2 Jahren bereits bei der niedrigsten getesteten Dosis von 2 mg/kg Körpergewicht hepatozelluläre Adenome und Karzinome sowie sehr hohe Inzidenzen von Cholangiokarzinomen beobachtet. Die Mechanismen, die der Tumorentstehung durch Furan zugrunde liegen, sind jedoch bis heute nicht ausreichend untersucht. Furan wird durch Enzyme der Cytochrom P450 (CYP) Familie, vor allem durch CYP2E1, zu seinem Hauptmetaboliten cis-2-Buten-1,4-dial (BDA) verstoffwechselt. Der reaktive Furan-Metabolit BDA kann in vitro mit zellulären Nukleophilen wie Nukleosiden und Aminosäureresten reagieren. Verschiedene Untersuchungen weisen darauf hin, dass die toxischen und kanzerogenen Effekte von Furan hauptsächlich durch BDA vermittelt werden. Es ist seit langem bekannt, dass kovalente Bindung an Proteine zu Zytotoxizität führen kann. Der zugrunde liegende Mechanismus ist bislang noch ungeklärt. Es wird jedoch vermutet, dass die kovalente Bindung von reaktiven Metaboliten an Proteine zu deren Funktionsverlust führt, was wiederum fatale Konsequenzen für die Zellen haben kann. Eine Identifizierung der Zielproteine von Furan, d.h. jener Proteine an denen eine Adduktbildung durch reaktive Metabolite von Furan erfolgt, könnte daher Aufschluss über deren mögliche Rolle in der Pathogenese der durch Furan induzierten Lebertoxizität und -kanzerogenität geben. Um die Zielproteine reaktiver Furan-Metabolite zu identifizieren, wurde [3,4-14C]-Furan an männliche F344/N Ratten verabreicht. Durch Flüssigkeitsszintillationszählung der Proteinextrakte wurde ein dosisabhängiger Anstieg der kovalent an Leberproteine gebundenen Radioaktivität ermittelt. Nach der Auftrennung der Leberproteinextrakte durch zweidimensionale Gelelektrophorese und der Detektion der radioaktiven Spots durch Fluorographie wurden die Zielproteine reaktiver Furan-Metabolite durch Massenspektrometrie und Datenbanksuche (Mascot-Datenbank) identifiziert. In 3 Ratten, die mit Furan behandelt worden waren, wurden übereinstimmend 61 mögliche Zielproteine von Furan identifiziert. Unter diesen Zielproteinen waren unter anderem Enzyme, Transportproteine, Strukturproteine und Chaperones vertreten. Die Zuordnung der identifizierten Proteine zu zellulären Signal- und Stoffwechselwegen mittels spezieller Software zeigte, dass die Zielproteine hauptsächlich aus dem Zytosol und den Mitochondrien stammen und an Glucosemetabolismus, mitochondrieller β-Oxidation von Fettsäuren und dem Abbau von Aminosäuren beteiligt sind. Außerdem wurde auch die β-Untereinheit der ATP-Synthase als mögliches Zielprotein identifiziert. Diese Ergebnisse weisen stark darauf hin, dass die Bindung reaktiver Furan-Metabolite an Proteine zur Schädigung der Mitochondrien, Beeinträchtigung der zellulären Energieproduktion und verändertem Redox-Status führen und damit zum Zelltod beitragen könnte. Weiterhin befanden sich unter den möglichen Zielproteinen auch Proteine, die für die Regulation der Redox-Homöostase in der Zelle verantwortlich sind. Ein Funktionsverlust dieser Proteine durch die kovalente Bindung reaktiver Furan-Metabolite könnte eine verminderte Fähigkeit der Zelle oxidativen Stress abzuwehren zur Folge haben, was wiederum zum Zelltod führen könnte. Zusätzlich dazu, dass die kovalente Modifikation mehrerer Proteine aus dem gleichen Stoffwechselweg dessen Gesamtfunktion beeinträchtigen kann, ist es außerdem möglich, dass Adduktbildung an einzelnen Proteinen mit Schlüsselfunktionen in der Aufrechterhaltung der Zellhomöostase toxische Effekte auslösen kann. Ein Funktionsverlust dieser Proteine, die z.B. in Transportprozesse durch Mitochondrienmembranen, zelluläre Signalwege, DNA-Methylierung, Blutgerinnung und Gallensäuren-Transport involviert sind, könnte ebenfalls an den zytotoxischen und kanzerogenen Wirkungen von Furan beteiligt sein. Die kovalente Bindung reaktiver Furan-Metabolite an zelluläre Proteine kann zu einer Akkumulation großer Mengen an ungefalteten oder beschädigten Proteinen im endoplasmatischen Retikulum (ER) führen. Als Antwort auf diesen sogenannten ER-Stress kann die Zelle den Unfolded Protein Response (UPR) aktivieren, einen zellulären Signalweg um vermehrt beschädigte Proteine zu reparieren oder abzubauen. Um festzustellen, ob die Bindung reaktiver Furan-Metabolite an zelluläre Proteine eine Aktivierung des UPR auslöst, wurden semiquantitative PCR und Real-Time-PCR Analysen durchgeführt. Nach einer Aktivierung des UPR sollte...
KW  - Furan
KW  - Proteinbindung
KW  - Leber
KW  - Proteinaddukte
KW  - Kanzerogenese
KW  - furan
KW  - protein adducts
KW  - liver
KW  - carcinogenicity
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-57617
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Mayer, Alexander E.
A1  - Löffler, Mona C.
A1  - Loza Valdés, Angel E.
A1  - Schmitz, Werner
A1  - El-Merahbi, Rabih
A1  - Trujillo-Viera, Jonathan
A1  - Erk, Manuela
A1  - Zhang, Thianzhou
A1  - Braun, Ursula
A1  - Heikenwalder, Mathias
A1  - Leitges, Michael
A1  - Schulze, Almut
A1  - Sumara, Grzegorz
T1  - The kinase PKD3 provides negative feedback on cholesterol and triglyceride synthesis by suppressing insulin signaling
JF  - Science Signaling
N2  - Hepatic activation of protein kinase C (PKC) isoforms by diacylglycerol (DAG) promotes insulin resistance and contributes to the development of type 2 diabetes (T2D). The closely related protein kinase D (PKD) isoforms act as effectors for DAG and PKC. Here, we showed that PKD3 was the predominant PKD isoform expressed in hepatocytes and was activated by lipid overload. PKD3 suppressed the activity of downstream insulin effectors including the kinase AKT and mechanistic target of rapamycin complex 1 and 2 (mTORC1 and mTORC2). Hepatic deletion of PKD3 in mice improved insulin-induced glucose tolerance. However, increased insulin signaling in the absence of PKD3 promoted lipogenesis mediated by SREBP (sterol regulatory element-binding protein) and consequently increased triglyceride and cholesterol content in the livers of PKD3-deficient mice fed a high-fat diet. Conversely, hepatic-specific overexpression of a constitutively active PKD3 mutant suppressed insulin-induced signaling and caused insulin resistance. Our results indicate that PKD3 provides feedback on hepatic lipid production and suppresses insulin signaling. Therefore, manipulation of PKD3 activity could be used to decrease hepatic lipid content or improve hepatic insulin sensitivity.
KW  - Protein kinase D3 (PKD3)
KW  - cholesterol
KW  - diacylglycerol (DAG)
KW  - liver
KW  - metabolism
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-250025
ET  - accepted manuscript
ER  - 
TY  - THES
A1  - Klein, Detlef
T1  - Dynamische kontrastmittelunterstützte Ultraschalluntersuchung fokaler Leberraumforderungen
T1  - Quantitative Dynamic Contrast-enhanced Sonography of Hepatic Tumors
N2  - Ziel: Versuch der Definition von Lebertumoren mit quantitativem dynamischem kontrast-verstärktem Ultraschall anhand der Beurteilung der Vaskularisation, wash-in, wash-out über einen definierten Zeitraum. Korrelation mit histologischen Befunden. Patienten und Methode: 42 Leberläsionen in 39 Patienten wurden mittels „Contrast Harmonic Imaging“ (CHI) über einen Zeitraum von 2 min nach einer Bolusinjektion von 10 ml Levovist® (300mg/ml, Schering AG, Berlin) untersucht. Die Untersuchungen wurden an einem Sonoline Elegra® (Siemens AG, Erlangen) mit einem frequenzvariablen 3,5 MHz Schallkopf durchgeführt. Das Kontrastmittelverhalten der Leberläsionen wurde durch eine speziell für Ultraschallkontrastmittel entwickelte Software (Axius™ ACQ (Siemens, Issaquah, WA)) quantifiziert. Repräsentative ROI wurden in das Zentrum der Läsion, über die gesamte Läsion, in normales Leberparenchym, sowie in repräsentative Lebergefäße (Leberarterie, Lebervene, Portalvene) gelegt. Die Kontrastmittelaufnahme der Leberläsionen wurde unterteilt in arteriell, portal-venös oder venös. Des Weiteren erfolgte eine Unterteilung in hypovaskular, isovaskular und hypervaskular im Vergleich zum normalen Leberparenchym. Zusätzlich wurde das Kontrastmittelverhalten innerhalb der Läsion beurteilt und unterteilt in zentrifugal, zentripetal, peripher und komplett. Alle Leberläsionen wurden vor und nach Kontrastmittelgabe von vier im Ultraschall, CT und MRT erfahrenen Radiologen ausgewertet ohne Kenntnis der Patientendaten oder des histologischen Ergebnis. Das Diagnosekriterium maligne wurde mittels einer ROC-Analyse ausgewertet. Zusätzlich wurden die durchschnittliche Sensitivität, Spezifität, sowie der positive und negative Vorhersagewert berechnet. Ergebnisse: Von 36 Raumforderungen lagen histologische Befunde vor. Histologisch ergaben sich 29 maligne Läsionen (HCC, n=11; CCC n=1; Lymphom, n=1, Metastasen, n=16) und 7 benigne Läsionen (Hämangiom, n=1; FNH, n=4, Adenom n=2). 4 FNH´s und 1 Hämangiom waren durch NUK, MRT und durch Langzeitkontrollen bestätigt. Die Auswertung der ROC-Analyse in Bezug auf das Kriterium maligne schwankte vor Kontrastmittelgabe zwischen 0,43 und 0,62 (Durchschnitt 0,57) und nach Kontrastmittelgabe zwischen 0,7 und 0,8 (Durchschnitt 0,75). Die durchschnittlichen Werte für die Sensitivität, Spezifität, negativer und positiver Vorhersagewert betrugen vor Kontrastmittelgabe 66%, 26%, 45% und 73% nach Kontrastmittelgabe 83%, 49%, 65% und 82%. Diskussion: Die Quantifizierung der verstärkten Gefäßdarstellung in Lebertumoren nach Bolus-Applikation eines Ultraschallkontrastmittels verbessert die Zuordnung zu einem malignen Prozess im Vergleich zum nativen Ultraschall. Um zuverlässigere Diagnosen stellen zu können ist eine Verbesserung der Auswertesoftware sowie die Berücksichtigung der neuen Generation von Ultraschallkontrastmitteln notwendig.
N2  - OBJECTIVE. To define liver tumors using quantitative dynamic contrast-enhanced ultrasound compared to histological diagnosis, respectively long term follow ups. SUBJECTS AND METHODS. 42 focal liver lesions in 39 patients were examined by contrast harmonic imaging over a period of 2 min after bolus injection of 10 ml galactose-based contrast agent. Vascular enhancement was quantified by using a dedicated software that allowed to place representative regions of interest (ROI) in the centre of the lesion, in the complete lesions, in regular liver parenchyma, and in representative liver vessels (artery, vein, portal vein). Peak enhancement was judged to be either in the arterial, portal venous or in the late phase of liver perfusion. The lesion was described as hypovascular, isovascular and hypervascular compared to liver parenchyma. Contrast uptake was described as centrifugal or centripetal and peripheral or homogenous, respectively. Characterization of the lesions was performed unenhanced and after contrast by four independent specialists unaware of histology. Diagnosis of malignancy was evaluated by using a Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis, also overall accuracy, average sensitivity, specificity, negative and positive predictive values were calculated. Interobserver agreement was defined by the Kappa statistics. RESULTS. Histologic examination revealed 29 malignant (hepatocellular carcinoma (HCC), n=11; cholangiocellular carcinoma (CCC), n=1; lymphoma, n=1; metastases, n=16), and 7 benign (hemangioma, n=1; focal nodular hyperplasia (FNH), n=4, adenoma, n=2) lesions. 6 benign lesions (hemangioma n=1; FNH n=5) were proved by long term follow up. ROC-Analysis regarding the diagnosis of malignancy showed values from 0.43 to 0.62 (mean 0.57) before and from 0.70 to 0.80 (mean 0.75) after contrast agent, respectively. The average values for sensitivity, specificity, accuracy, negative and positive predictive values were 66%, 26%, 62%, 45%, and 73% unenhanced and 83%, 49%, 73%, 65%, and 82% after contrast, respectively. The interobserver agreement was 0.54 and 0.65 for unenhanced and enhanced examinations, respectively. CONCLUSION. Quantitative dynamic contrast-enhanced sonography improves the diagnosis of malignancy in liver lesions.
KW  - Ultraschall
KW  - Levovist
KW  - Lebertumoren
KW  - Definition
KW  - Ultrasound
KW  - liver
KW  - US
KW  - contrast agents
KW  - Computer-aided diagnosis
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-15078
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gross, Carina
T1  - The role of platelets in hepatic ischemia reperfusion injury in mice
T1  - Die Rolle von Thrombozyten im hepatischen ischämischen Reperfusionsschaden in Mäusen
N2  - Platelets are the second most abundant blood cells and their main function is maintenance of vascular integrity. In addition, platelets are increasingly recognized as cells with immune functions, as they participate in the recruitment of immune cells and modulate the progression and severity of an immune response. So-called lipid mediators, which are – besides other cells – released by activated platelets, influence the immune response. LTB4 is one of these potent lipid mediators and is able to activate neutrophils and induce their infiltration into injured tissue. 
In order to investigate the involvement of platelets in inflammatory processes, a murine model of hepatic ischemia reperfusion injury as well as confocal intravital microscopy of the liver were established. Both methods were used to analyze the influence of platelets on the inflammation that follows sterile liver inflammation. We found platelet function to be unaltered after three hours of reperfusion and platelet aggregation to be irrelevant for the outcome of hepatic ischemia reperfusion injury. However, a strong impact of the GPIb-vWF axis could be observed, as antibody mediated blockade of GPIb as well as vWF-deficiency significantly reduced liver damage markers and decreased neutrophil infiltration. GPIb-IL-4R mice were used to exclude the possibility that the protective effects of the anti-GPIbα antibody treatment (p0p/B) results from something else than blocking GPIbα. Furthermore, the slope of neutrophil infiltration was decreased in p0p/B-treated mice, leading to overall decreased neutrophil numbers in the liver after three hours of reperfusion. Blockade of the integrin αIIbβ3, however, showed no reduction in neutrophil infiltration into the post-ischemic liver, in line with unaltered liver damage.
To study the role of leukotriene B4, conditional and constitutive knockout mice for the LTA4 hydrolase, which catalyzes the last step in LTB4 synthesis, were generated. Lta4h deficiency did not affect general platelet functionality in hemostasis and thrombosis. Interestingly,
Lta4h-/- mice were not protected from cellular damage following hepatic ischemia, despite lower neutrophil numbers in the post-ischemic liver.
Intravital microscopy of the pancreas was established and revealed increased CD4+ T cell numbers in GPVI-deficient animals compared to WT controls in line with the pre-diabetic phenotype of Gp6-/- mice that was revealed in Grzegorz Sumara’s group. Furthermore, platelet ‘behavior’ in pancreatic islets was observed following glucose injection. We found a high number of platelets adherent to islet sinusoids under basal conditions and no rolling/decelerating of platelets following glucose injection. This was accompanied by temporary sinusoidal constriction and stop of the blood flow. This phenomenon was not observed in control settings (injection of PBS, insulin or L-glucose).
In a side project, which was carried out jointly with Tobias Heib, a side by side comparison of the classical syringe-based flushing and the centrifugation-based spinning method to isolate murine bone marrow was conducted. Flow cytometry revealed no differences in the distribution of hematopoietic stem cells and immune cells and functional analysis with primary and cultured megakaryocytes (MKs) showed comparable results in all conducted assays. Thus, our data demonstrated that the faster and more efficient spinning method can be used for the isolation of bone marrow cells.
N2  - Thrombozyten gehören zu den am stärksten im Blut vertretenen Zellen, deren Hauptaufgabe der Erhalt der vaskulären Integrität darstellt. Des Weiteren werden Thrombozyten immer mehr als „Immunzellen“ betrachtet, da sie andere Zellen rekrutieren, sowie zum Verlauf und der Schwere der Immunantwort beitragen. So genannte Lipidmediatoren, die neben anderen Zellen auch von Thrombozyten freigesetzt werden, sind in der Lage die Immunantwort zu beeinflussen. Leukotrien B4 (LTB4) ist ein solcher hochwirksamer Lipidmediator, der dafür bekannt ist, Neutrophile zu aktivieren und deren Infiltration in verletztes/entzündetes Gewebe zu begünstigen.
Um einen besseren Einblick in den Beitrag von Thrombozyten in entzündlichen Prozessen zu bekommen, wurden ein Mausmodell des hepatischen Ischämie/Reperfusionsschadens sowie konfokale Intravitalmikroskopie etabliert. Beide Methoden wurden benutzt, um den Einfluss von Thrombozyten auf eine sterile Entzündungsreaktion zu untersuchen. Wir konnten zeigen, dass die Thrombozytenaktivität nach 3-stündiger Reperfusion unverändert blieb. Des Weiteren scheint Thrombozytenaggregation für den Ausgang im hepatischen Ischämie- und Reperfusionsmodell vernachlässigbar zu sein, während ein deutlicher Einfluss der GPIb-vWF Achse beobachtet wurde. Antikörper vermittelte GPIb-Blockade sowie vWF Defizienz zeigten reduzierte Werte des Leberschadens sowie geringere Neutrophilzahlen im Lebergewebe. Um auszuschließen, dass die schützenden Effekte der anti-GPIbα Applikation (p0p/B) durch etwas anderes als die Blockade von GPIbα verursacht werden, wurden GPIb-IL-4R Tiere verwendet. Hinzu kommt ein flacherer Anstieg der Neutrophilzahlen in p0p/B behandelten Tieren, was letztlich auch zur geringeren Gesamtzahl nach 3-stündiger Reperfusion führt. Die Blockade des Integrins αIIbβ3 zeigte im Vergleich zu Kontrolltieren unveränderte Einwanderung von neutrophilen Granulozyten in der post-ischämischen Leber, was in Einklang mit dem unveränderten Leberschaden nach Ischämie/Reperfusion steht.
Um den Einfluss von Leukotrienen zu untersuchen, wurden konstitutive und konditionelle Knockout Tiere für die LTA4 Hydrolase generiert, die den letzten Schritt der LTB4-Synthese katalysiert. LTA4H-Defizienz hatte keinen Einfluss auf normale Thrombozytenfunktion in Thrombose und Hämostase. Interessanterweise zeigten diese Tiere jedoch keinen Leber-spezifischen Schutz nach Ischämie, obwohl die Zahl der einwandernden neutrophilen Granulozyten signifikant verringert war.
Intravitalmikroskopie des Pankreas wurde erfolgreich etabliert und zeigte erhöhte CD4+ T-Zellzahlen in GPVI-defizienten Tieren im Vergleich zu WT Kontrolltieren. Diese Ergebnisse sind im Einklang mit dem von Grzegorz Sumaras Gruppe gefundenen prä-diabetischen Phänotyp in Gp6-/- Mäusen. Des Weiteren wurde das „Verhalten“ von Thrombozyten in Langerhans-Inseln nach Glukoseinjektion untersucht. Wir fanden bereits unter Grundbedingungen eine hohe Anzahl von adhärenten Thrombozyten im Gefäßsystem, jedoch kein Verlangsamen/Rollen von Thrombozyten nach Glukose Injektion. Dieser Effekt wurde von einer temporären Verengung des Gefäßsystems und einem Stoppen des Blutflusses begleitet und konnte nicht in Kontrollbedingungen (Injektion von PBS, Insulin oder L-Glukose) beobachtet werden.
In einem Nebenprojekt, das gemeinsam mit Tobias Heib durchgeführt wurde, wurden die klassische nadel-basierte Flush- sowie die Zentrifugations-basierte Spin-Methode zur Isolation von murinem Knochenmark verglichen. Durchflusszytometrie zeigte, dass die Verteilung von Stamm- und Immunzellpopulationen unverändert war. Des Weiteren zeigten funktionale Analysen von primären und kultivierten Megakaryozyten (MKs) vergleichbare Ergebnisse in allen durchgeführten Tests. Somit haben unsere Daten gezeigt, dass die schnellere und effizientere Spin-Methode zur Isolierung von Knochenmarkszellen verwendet werden kann.
KW  - ischemia reperfusion injury
KW  - liver
KW  - platelets
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-216180
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Atanasov, Georgi
A1  - Benkert, Christoph
A1  - Thelen, Armin
A1  - Tappe, Dennis
A1  - Frosch, Matthias
A1  - Teichmann, Dieter
A1  - Barth, Thomas F. E.
A1  - Wittekind, Christian
A1  - Schubert, Stefan
A1  - Jonas, Sven
T1  - Alveolar echinococcosis-spreading disease challenging clinicians: A case report and literature review
JF  - World Journal of Gastroenterology
N2  - Human alveolar echinococcosis (AE) is a potentially deadly disease; recent studies have shown that the endemic area of Echinococcus multilocularis, its causative agent, is larger than previously known. This disease has low prevalence and remains underreported in Europe. Emerging clinical data show that diagnostic difficulties are still common. We report on a 76-year old patient suffering from AE lesions restricted to the left lobe of the liver who underwent a curative extended left hemihepatectomy. Prior to the resection a liver biopsy under the suspicion of an atypical malignancy was performed. After the intervention he developed a pseudoaneurysm of the hepatic artery that was successfully coiled. Surprisingly, during surgery, the macroscopic appearance of the tumour revealed a growth pattern that was rather typical for cystic echinococcosis (CE), i.e., a gross tumour composed of multiple large vesicles with several centimeters in diameter. In addition, there were neither extensive adhesions nor infiltrations of the neighboring pancreas and diaphragm as was expected from previous imaging results. The unexpected diagnosis of AE was confirmed by definite histopathology, specific polymerase chain reaction and serology results. This is a rare case of unusual macroscopic presentation of AE that posed immense diagnostic challenges and had an eventful course. To our knowledge this is the first case of an autochthonous infection in this particular geographic area of Germany, the federal state of Saxony. This report may provide new hints for an expanding area of risk for AE and emphasizes the risk of complications in the scope of diagnostic procedures and the limitations of modern radiological imaging.
KW  - hemihepatectomy
KW  - multilocularis
KW  - Germany
KW  - Europe
KW  - liver
KW  - alveolar echinococcosis
KW  - echinococcus multilocularis
KW  - autochthonous infection
KW  - liver resection
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-131525
VL  - 19
IS  - 26
ER  - 
TY  - THES
A1  - Adler, Melanie
T1  - New approaches to improve prediction of drug-induced liver injury
T1  - Neue Ansätze zur verbesserten Vorhersage arzneimittelinduzierter Leberschäden
N2  - Das häufige Scheitern neuer Arzneistoffkandidaten aufgrund von Lebertoxizität in präklinischen und klinischen Studien stellt ein erhebliches Problem in der Entwicklung von neuen Arzneimitteln dar. Deshalb ist es wichtig, neue Ansätze zu entwickeln, mit deren Hilfe unerwünschte Wirkungen von Arzneimitteln früher und zuverlässiger erkannt werden können. Um die Vorhersage von Lebertoxizität in präklinischen Studien zu verbessern, wurden im Rahmen dieser Arbeit zwei wesentliche Ansätze gewählt: 1) die Evaluierung neuer Biomarker, durch die Lebertoxizität zuverlässiger und empfindlicher detektiert werden könnte und 2.) wirkmechanistische Untersuchungen mittels Toxcicogenomics für ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen der Arzneimittel-induzierten Toxizität. Ein Ziel dieser Arbeit war, die Fähigkeit einiger neuer potenzieller Biomarker (NGAL, Thiostatin, Clusterin und PON1) zu bewerten, Arzmeimittel-induzierte Lebertoxizität in Ratten frühzeitig zu erkennen. Die Ergebnisse zeigen, dass PON1 und Clusterin infolge eines durch die verabreichten Arzneistoffkandidaten verursachten Leberschadens nicht konsistent verändert waren. Diese beiden Marker sind daher, verglichen mit bestehenden klinisch-chemischen Markern, nicht für eine sichere Vorhersage von Arzneistoff-induzierten Leberschäden geeignet. Bei Thiostatin und NGAL zeigte sich hingegen ein zeit- und dosisabhängiger Anstieg im Serum und Urin behandelter Tiere. Diese Veränderungen, die gut mit der mRNA Expression im Zielorgan übereinstimmten, korrelierten mit dem Schweregrad der Arzneistoff-induzierten Leberschäden. Die Analyse mittels ROC zeigte, Thiostatin im Serum, nicht aber NGAL, ein besserer Indikator für Arzneimittel-induzierte hepatobiliäre Schäden ist als die routinemäßig verwendeten klinische-chemischen Marker, wie z.B. die Leberenzyme ALP, ALT und AST. Thiostatin wird jedoch als Akute-Phase-Protein in einer Vielzahl von Geweben exprimiert und kann somit nicht spezifisch als Lebermarker betrachtet werden. Dennoch zeigen unsere Ergebnisse, dass Thiostatin als sensitiver, minimal-invasiver diagnostischer Marker für Entzündungsprozesse und Gewebeschäden eine sinnvolle Ergänzung in der präklinischen Testung auf Lebertoxizität darstellt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde mittels RNA-Interferenz das pharmakologische Target des Arzneistoffkandidaten BAY16, der Glukagonrezeptor, auf mRNA-Ebene gehemmt und anhand von Genexpressionsanalysen untersucht, ob die pharmakologisch-bedingte Modulation des Glukagonrezeptors eine Rolle in der Toxizität von BAY16 spielt. Desweiteren sollten diese Arbeiten Aufschluss geben, welche molekularen Veränderungen auf die pharmakologische Wirkung des Arzneistoffs zurückzuführen sind, und daher für den Mechanismus der Toxizität möglicherweise wenig relevant sind. Während BAY16 in Konzentrationen von 75 µM starke zytotoxische Wirkungen aufwies, hatte die siRNA vermittelte Depletion des Glukagonrezeptors keinen Einfluss auf die Vitalität primärer Rattenhepatozyten. Daraus lässt sich ableiten, dass die Hepatotoxiziät von BAY16 in vitro und in vivo nicht mit der pharmakologischen Modulation des Glukagonrezeptors assoziiert ist. Diese Ergebnisse wurden durch die Tatsache gestützt, dass die meisten der durch BAY16 induzierten Genexpressionsveränderungen unabhängig von der pharmakologischen Modulation des Glucagonrezeptors auftraten. Diese beobachteten off-target-Effekte beinhalteten Veränderungen im Fremdstoffmetabolismus, oxidativer Stress, erhöhte Fettsäuresynthese und Veränderungen im Cholesterol- und Gallensäuremetabolismus. Obwohl Veränderungen in diesen molekularen Mechanismen zum Fortschreiten eines Leberschadens beitragen können, ist es anhand dieser Daten nicht möglich einen eindeutigen Mechanismus für die Toxizität von BAY16 abzuleiten. In dieser Arbeit konnte jedoch gezeigt werden, dass die Anwendung der siRNA-Technologie einen neuen methodischen Ansatz darstellt, um Mechanismen arzneimittelbedingter Toxizität besser verstehen zu können.
N2  - The high failure rate of new drug candidates in preclinical or clinical studies due to hepatotoxicity represents a considerable problem in the drug development. Hence, there is an urgent need to develop new approaches for early and reliable prediction of drug-induced hepatotoxicity that enables a better identification of drug candidates with high potential for toxicity at early stages of drug development. Therefore, the aim of this work was to improve the prediction of drug-induced liver injury in preclinical studies through evaluation of more reliable and sensitive biomarkers of hepatotoxicity and a better understanding of the underlying mechanistic basis for drug-induced toxicity. First, the ability of a set of potential markers (NGAL, thiostatin, clusterin, PON1) to detect early signs of liver injury was assessed in rats treated with drug candidates that were dropped from further development, in part due to toxic adverse effects in the liver. In summary, PON1 and clusterin were not consistently altered in response to liver injury and thus provide no additive information to the traditional liver enzymes in detecting drug-induced hepatotoxicity. In contrast, thiostatin and NGAL were increased in serum and urine of treated animals in a time- and dose-dependent manner. These changes correlated well with mRNA expression in the target organ and generally reflected the onset and degree of drug-induced liver injury. Receiver-operating characteristics analyses supported serum thiostatin, but not NGAL, as a better indicator of drug-induced hepatobiliary injury than conventional clinical chemistry parameters, such as ALP, ALT and AST. Although thiostatin, an acute phase protein expressed in a range of tissues, may not be specific for liver injury, our results indicate that thiostatin may serve as a sensitive, minimally-invasive diagnostic marker of inflammation and tissue damage in preclinical safety assessment. In the second part of this work, combined application of genomics profiling technology and RNAi to inhibit the pharmacological target of a drug candidate BAY16, a glucagon receptor (GCGR) antagonist, was used to determine if interference with the pharmacological target plays a role in the toxic response to BAY16, and to narrow down those molecular changes that are associated with toxicity, and not the pharmacological action of BAY16. In contrast to Bay 16, which was found to be cytotoxic at concentrations of 75 µM, silencing of the glucagon receptor did not affect cell viability in primary rat hepatocytes. Thus, it can be concluded that hepatotoxicity of Bay 16 was not related to the drugs inhibitory effect on the glucagon receptor in vitro and in vivo. These findings were supported by the fact that most of BAY16-induced changes in gene expression occurred independently of the pharmacological modulation of GCGR. These off-target effects include altered xenobiotic metabolism, oxidative stress, increased fatty acid synthesis, and alterations in cholesterol and bile acid metabolic processes. Although it was not possible to draw a final conclusion about the mechanism of BAY16 hepatotoxicity, changes in these molecular mechanisms appear contribute to progression of hepatic injury. With regard to drug safety assessment in preclinical studies, the utilization of siRNA technology in vitro represents a new approach to improve mechanistic understanding of the nature of drug’s toxicity, being either chemically mediated or due to primary or secondary pharmacological mode of action.
KW  - Biomarker
KW  - Leber
KW  - Hepatotoxizität
KW  - Lebertoxizität
KW  - biomarker
KW  - liver
KW  - hepatotoxicity
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-69512
ER  -